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滑动轴承转子系统中制造误差建模方法的研究

机械设计与制造 2024年第3期 271-276页

作者：陈振宇徐武彬李冰张子文广西科技大学机械与交通工程学院广西柳州545006 广西土方机械协同创新中心广西柳州545006

由于滑动轴承工作表面的制造误差与油膜厚度在同一量级(μm)上,制造误差对滑动轴承转子系统运行特性的影响不可忽略。为了更好地表达轴承所含制造误差的完整信息,揭示滑动轴承制造误差对系统运行特性的影响规律,圆柱曲面三维制造误差建... 详细信息

由于滑动轴承工作表面的制造误差与油膜厚度在同一量级(μm)上,制造误差对滑动轴承转子系统运行特性的影响不可忽略。为了更好地表达轴承所含制造误差的完整信息,揭示滑动轴承制造误差对系统运行特性的影响规律,圆柱曲面三维制造误差建模已成为滑动轴承研究领域中的一个研究发展趋势。通过概括滑动轴承制造误差建模方法的国内外研究现状,分析传统误差模型、分形理论误差模型以及SDT三维误差模型的特点,并阐述了三种常用误差模型在滑动轴承中的建模研究,总结了制造误差模型在滑动轴承转子系统中建模的现存问题。通过对比分析表明:SDT三维误差模型能够更加合理地表征滑动轴承完整误差信息,基于SDT的滑动轴承三维误差建模方法在滑动轴承误差建模与运行特性的研究中具有重要意义。

关键词：滑动轴承转子系统传统误差模型分形理论误差模型 SDT三维误差模型

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无人驾驶单钢轮碾压机最优换道路径规划研究

现代制造工程 2024年第6期 135-144页

作者：段方正徐武彬孙金泉李冰王己林唐俊豪刘世航王秀杰广西科技大学机械与汽车工程学院柳州545006 广西土方机械协同创新中心柳州545616 广西柳工机械股份有限公司柳州545007

为了确保单钢轮碾压机在换道碾压过程中转向稳定、保证压实质量,提出了一种换道路径规划方法,该方法将单钢轮碾压机换道路径曲线平滑度、转向稳定性和换道作业能耗作为优化目标,采用五阶贝塞尔曲线作为换道路径曲线,建立铰接式运动学模... 详细信息

为了确保单钢轮碾压机在换道碾压过程中转向稳定、保证压实质量,提出了一种换道路径规划方法,该方法将单钢轮碾压机换道路径曲线平滑度、转向稳定性和换道作业能耗作为优化目标,采用五阶贝塞尔曲线作为换道路径曲线,建立铰接式运动学模型与换道路径点状态的对应关系,采用光谱优化器(Light Spectrum Optimizer,LSO)算法对五阶贝塞尔曲线中未知关键控制点坐标进行优化,得到近似最优换道路径。以某型单钢轮碾压机为例,仿真与实验结果均表明,该方法规划的最优换道路径曲线在起点和终点处的航向角和曲率均为0,且全程曲率连续,符合单钢轮碾压机作业要求,与文献[10]方法相比,该方法规划的最优换道路径最大横向误差和平均横向误差分别降低了3.8%和16.7%,最大曲率和平均曲率分别降低了18.0%和9.3%,平均整车油耗减少了3.8%。研究结果可为单钢轮碾压机无人驾驶作业提供实际应用参考价值。

关键词：单钢轮碾压机路径规划光谱优化器算法贝塞尔曲线

退火时间对轧制Mg-Al-Ca-Mn-Zn镁合金组织及阻尼性能的影响

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材料热处理学报 2024年第1期45卷 78-86页

作者：裴梦雨孙有平何江美刘华燊刘鑫雨广西科技大学机械与汽车工程学院广西柳州545006 广西土方机械协同创新中心广西柳州545006 广西汽车零部件与整车技术重点实验室广西柳州545006

采用光学显微镜(OM)、动态热分析仪、X射线衍射仪(XRD)、拉伸实验机以及扫描电镜(SEM)等研究了退火时间(0~3 h)对大应变、单道次轧制后Mg-1.2Al-0.4Ca-0.3Mn-0.3Zn镁合金板材的显微组织、力学性能以及阻尼性能的影响。结果表明:随着退... 详细信息

采用光学显微镜(OM)、动态热分析仪、X射线衍射仪(XRD)、拉伸实验机以及扫描电镜(SEM)等研究了退火时间(0~3 h)对大应变、单道次轧制后Mg-1.2Al-0.4Ca-0.3Mn-0.3Zn镁合金板材的显微组织、力学性能以及阻尼性能的影响。结果表明:随着退火时间的延长,合金的晶粒尺寸逐渐增大,抗拉强度逐渐降低,从0 h的247 MPa降低至3 h的227 MPa;退火处理后合金的伸长率较轧制态有所增加,伸长率在退火2 h后最高,为23.4%;在低应变振幅阶段时,退火时间对合金的阻尼性能影响较小;在高应变振幅阶段时,阻尼性能随着退火时间的延长有明显提升。

关键词：镁合金退火时间显微组织力学性能阻尼性能

水溅冷却对铝合金搅拌摩擦焊接头组织、织构及力学性能的影响

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矿冶工程 2024年第05期 153-158页

作者：罗章孙有平何江美吴光庆刘鑫雨广西科技大学机械与汽车工程学院广西土方机械协同创新中心广西汽车零部件与整车技术重点实验室

采用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸试验机等手段研究了水溅冷却辅助搅拌摩擦焊(WCaFSW)对铝合金焊接接头组织、织构和力学性能的影响。结果表明：与正常的搅拌摩擦焊(FSW)相比，WCaFSW能够显著降低焊核区的晶粒尺寸，促进焊核区各区域... 详细信息

采用光学显微镜、扫描电镜以及拉伸试验机等手段研究了水溅冷却辅助搅拌摩擦焊(WCaFSW)对铝合金焊接接头组织、织构和力学性能的影响。结果表明：与正常的搅拌摩擦焊(FSW)相比，WCaFSW能够显著降低焊核区的晶粒尺寸，促进焊核区各区域晶粒尺寸的均匀性，提高大角度晶界占比；FSW接头焊核区织构类型为■和B剪切织构，而WCaFSW接头焊核区织构类型为■和C剪切织构。WCaFSW接头抗拉强度高于FSW接头，但延伸率低于FSW接头。WCaFSW和FSW接头的断裂形式均为韧性断裂。

关键词：水溅冷却搅拌摩擦焊接头组织铝合金织构力学性能

离焦量对DP780高强双相钢激光接头组织及性能的影响

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特种铸造及有色合金 2024年

作者：刘鑫雨孙有平何江美周勇裴梦雨广西科技大学机械与汽车工程学院广西土方机械协同创新中心广西汽车零部件与整车技术重点实验室

在激光功率为2 000 W，焊接速度为18 mm/s条件下，选择不同离焦量对2mm厚DP780高强双相钢进行激光焊接试验。采用金相显微组织观察、XRD、EBSD、拉伸试验和硬度测试等手段，探究在离焦量-2 mm至+2 mm时不同变量对焊接接头的成形性和力... 详细信息

在激光功率为2 000 W，焊接速度为18 mm/s条件下，选择不同离焦量对2mm厚DP780高强双相钢进行激光焊接试验。采用金相显微组织观察、XRD、EBSD、拉伸试验和硬度测试等手段，探究在离焦量-2 mm至+2 mm时不同变量对焊接接头的成形性和力学性能的影响。EBSD分析显示，焊接接头组织由4个区域组成，焊缝区存在粗大的板条马氏体，物相均为α相，XRD衍射峰显示尖锐形貌，强峰均为（110）、（200）、（211）。离焦量为-2 mm参数下抗拉强度为770 MPa，伸长率为12.86%，属于良好焊接；焊接接头显微硬度呈“M”状分布，在回火软化区硬度最低。

关键词： DP780 激光焊显微组织 EBSD 力学性能

热处理对高真空压铸AlSi10MnMg合金拉伸性能的影响

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机械工程材料 2024年第4期48卷 44-50页

作者：罗国健孙有平何江美刘华燊罗章广西科技大学机械与汽车工程学院柳州545006 广西科技大学、广西土方机械协同创新中心柳州545006 广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室柳州545006

分别对高真空压铸AlSi10MnMg合金进行T5(180℃×2 h)、T6(515℃×1 h空冷+175℃×2 h)和T7(460℃×1 h水冷+175℃×2.5 h)热处理,研究了不同热处理条件下该合金的显微组织和拉伸性能。结果表明:经过T5热处理后的铸态试验合金铝基体相长... 详细信息

分别对高真空压铸AlSi10MnMg合金进行T5(180℃×2 h)、T6(515℃×1 h空冷+175℃×2 h)和T7(460℃×1 h水冷+175℃×2.5 h)热处理,研究了不同热处理条件下该合金的显微组织和拉伸性能。结果表明:经过T5热处理后的铸态试验合金铝基体相长大,圆整度较高,晶粒尺寸主要集中在20~80μm,硅相仍呈细长状,与铸态试验合金相比,试验合金的抗拉强度提高了8.9%,断后伸长率降低了9.1%;经过T6和T7热处理后,铝基体相形状不规则程度降低,晶粒尺寸分别为2~50,2~30μm,组织更均匀致密,硅相由铸态时的细长状演变为规则的圆形,试验合金的抗拉强度分别降低了26.0%和23.9%,断后伸长率分别提高了54.5%和72.7%;铸态和T5态试验合金的拉伸断裂方式均为韧脆混合断裂,T6和T7态试验合金的断裂方式则以韧性断裂为主,其中T7态试验合金拉伸断口中的韧窝细密且深,塑性更好。

关键词：高真空压铸 AlSi10MnMg合金热处理显微组织拉伸性能

轧后退火时间对轧制ZK60镁合金显微组织及力学和阻尼性能的影响

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机械工程材料 2024年第1期48卷 40-45页

作者：朱嘉欣孙有平何江美谢尚恒方德俊广西科技大学机械与汽车工程学院柳州545006 广西科技大学广西土方机械协同创新中心柳州545006 广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室柳州545006

对大应变轧制态ZK60镁合金进行350℃退火处理,研究了退火时间(0~3 h)对其显微组织、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明:随着轧后退火时间由0延长到3 h,ZK60镁合金发生静态再结晶的程度增大,平均晶粒尺寸由6.86μm增大至23.35μm,位错... 详细信息

对大应变轧制态ZK60镁合金进行350℃退火处理,研究了退火时间(0~3 h)对其显微组织、阻尼性能和力学性能的影响。结果表明:随着轧后退火时间由0延长到3 h,ZK60镁合金发生静态再结晶的程度增大,平均晶粒尺寸由6.86μm增大至23.35μm,位错密度由3.5391×10^(15) m^(-2)减小至1.3368×10^(15) m^(-2),(0002)基面织构强度由12.782弱化至1.715,抗拉强度由309 MPa降低到291 MPa,断后伸长率由22.60%增大到28.60%。在应变振幅小于0.01时,轧后退火处理对合金阻尼性能的影响较小;在应变振幅大于0.01时,随着退火时间的延长,轧后退火态合金的阻尼性能提升。

关键词： ZK60镁合金显微组织力学性能阻尼性能

送丝速度对铝/钢激光熔钎焊接头组织与性能的影响

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热加工工艺 2024年第11期53卷 31-36页

作者：周勇孙有平何江美李旺珍广西科技大学机械与汽车工程学院广西柳州545006 广西土方机械协同创新中心广西柳州545006 广西汽车零部件与整车技术重点实验室广西柳州545006

采用ER2319焊丝进行了6061-T6铝合金/Q235镀锌钢光纤激光熔钎焊接,分析了送丝速度对接头成型、显微组织与力学性能的影响。结果表明:当激光功率为1.2 kW,焊接速度为1.2 m/min时,送丝速度在1.2~3.0 m/min范围内均可获得有效接头。接头的... 详细信息

采用ER2319焊丝进行了6061-T6铝合金/Q235镀锌钢光纤激光熔钎焊接,分析了送丝速度对接头成型、显微组织与力学性能的影响。结果表明:当激光功率为1.2 kW,焊接速度为1.2 m/min时,送丝速度在1.2~3.0 m/min范围内均可获得有效接头。接头的抗拉强度随着送丝速度的增加呈现先上升后减小的趋势,当送丝速度为2.4 m/min时平均抗拉强度达到最大值,为116.15 MPa。当送丝速度为1.8、2.4 m/min时,接头的上下表面的金属间化合物层可控制在10μm以内,而对接界面处的金属间化合物层厚度随着送丝速度的改变变化不明显,对接界面的IMC层主要由FeAl、FeAl_(2)、Fe_(4)Al_(13)相组成。接头的断裂形式为典型的解理断裂模式,而位于润湿铺展在钢表面的铝合金处则为韧性断裂。

关键词：铝/钢激光熔钎焊送丝速度金属间化合物力学性能

多层钢-铝板材搭接形式对铆接件的剪切力学性能的影响

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锻压技术 2024年第4期49卷 131-137页

作者：罗国健孙有平李旺珍于万元任子强广西科技大学机械与汽车工程学院广西柳州545006 广西科技大学广西土方机械协同创新中心广西柳州545006 广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室广西柳州545006 柳州职业技术学院汽车工程学院广西柳州545006

使用HC340/590DP先进高强度钢和JDA1b铸铝材料组合制备自冲铆接接头,采用不同的搭接形式对自冲铆接接头进行实验,以探究其力学性能与搭接方式的关系。通过接头剖面金相评价了接头质量,使用静态力学拉伸探究了接头的强度、失效形式,并通... 详细信息

使用HC340/590DP先进高强度钢和JDA1b铸铝材料组合制备自冲铆接接头,采用不同的搭接形式对自冲铆接接头进行实验,以探究其力学性能与搭接方式的关系。通过接头剖面金相评价了接头质量,使用静态力学拉伸探究了接头的强度、失效形式,并通过对载荷-位移曲线进行积分得出各类型接头的能量吸收特性。实验结果表明,伸长率为11%以上的JDA1b铸铝作为底层板材可以为接头的有效成形提供保障;3种不同搭接形式的接头平均失效载荷为F_(S_(1))(5.04kN)工程结构应用指标,在受外部载荷或脱落力影响明显的结构中推荐使用S_(3)搭接组合形式;在受疲劳振动影响明显的部件中推荐使用较高能量吸收值的S_(2)搭接组合形式。

关键词：钢-铝板材 JDA1b铸铝自冲铆接搭建形式力学性能失效模式