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超声滚压GCr15表面性能模型建立及工艺参数优化

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表面技术 2024年第5期53卷 156-165页

作者：黄鹏程王燕霜程勇杰王高峰袁锡铭齐鲁工业大学(山东省科学院)机械工程学院济南250353 洛阳轴研科技有限公司河南洛阳471039 山东金帝精密机械科技股份有限公司山东聊城252035

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模... 详细信息

目的基于超声滚压后GCr15试样表面粗糙度和表面硬度与工艺参数之间的数学模型,获取超声滚压GCr15的最佳工艺参数。方法首先,通过单因素试验筛选4个工艺参数的取值范围;其次,建立基于响应曲面的超声滚压GCr15表面硬度及表面粗糙度预测模型;再次,基于遗传算法对2个预测模型进行多目标复合优化,得到最佳工艺参数;最后,针对多目标优化结果进行试验验证。结果在超声滚压处理GCr15时,滚压静压力及滚压次数对试样表面硬度及表面粗糙度的影响极显著,转速的影响不显著;进给量对表面硬度有显著影响,对表面粗糙度的影响不显著。粗糙度模型受到静压力和滚压次数双因子交互作用的影响,硬度模型不受交互作用的影响。基于遗传算法进行多目标优化得到的最佳工艺参数如下:转速为207 r/min,进给量为0.34 mm/r,静压力为0.49 MPa,滚压次数为3。在最佳工艺参数下得到试样的最低表面粗糙度为0.34μm、最高硬度为60.5HRC。结论基于响应曲面法的GCr15超声滚压表面性能预测模型准确有效。采用最优工艺参数能够获得最优表面质量。

关键词：超声滚压轴承钢响应曲面法 Box-Behnken设计遗传算法工艺参数优化

不同制备工艺参数对PS-PVD-8YSZ涂层微结构及性能的影响

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中国表面工程 2024年第4期37卷 192-205页

作者：何箐由晓明邹晗张雨生姜在龙张云杰中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京金轮坤天特种机械有限公司

作为新型热障涂层工艺制备技术，等离子物理气相沉积（PS-PVD）射流具有高能高速等特性，涂层沉积时存在扰流作用导致涂层微结构及性能的显著影响。为了减少圆柱体工装扰流作用，掌握工艺参数对涂层微结构的基本影响规律，采用平面工装... 详细信息

作为新型热障涂层工艺制备技术，等离子物理气相沉积（PS-PVD）射流具有高能高速等特性，涂层沉积时存在扰流作用导致涂层微结构及性能的显著影响。为了减少圆柱体工装扰流作用，掌握工艺参数对涂层微结构的基本影响规律，采用平面工装系统研究不同PS-PVD工艺参数下，如喷涂电流、送粉量、喷枪摆动及样品旋转参数等对涂层微结构的影响规律。研究结果表明：送粉量和喷枪-样品相对运动参数对涂层微结构影响较大，可快速实现涂层微结构的调控；喷涂电流的变化通过柱状晶尺寸和冷凝纳米颗粒含量等方面影响涂层微结构，涂层显微硬度随喷涂电流增大而降低；喷涂沉积距离的影响较小，喷涂距离增大使沉积效率和柱状晶发散生长程度降低，冷凝纳米颗粒含量提高，同时涂层显微硬度呈现先降低后升高的趋势。JL-11NP粉末表现出宽幅工艺范围内准柱状结构的获得能力，进一步掌握低沉积电流工艺条件下基于气-固-液三相复合沉积的影响规律。开展了低电流工艺参数条件下PS-PVD涂层的微结构调控及沉积机制研究，研究成果可为兼顾隔热和寿命、抗冲蚀的涂层性能结构优化及调控奠定良好基础。

关键词： 8YSZ涂层等离子物理气相沉积工艺参数微结构显微硬度

基于结构参数分析侧装球阀对LNG流体特性的影响

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现代制造技术与装备 2024年第8期60卷 34-36页

作者：杨贵春谢谱叶志强郑伟特技阀门集团有限公司温州325000 孚维阀门(温州)有限公司温州325000

通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟的方法,分析不同阀杆位置、球形角度、入口直径等结构参数对阀门内部液化天然气(LiqueﬁedNaturalGas,LNG)流场分布和压降的影响规律。结果表明:阀杆位于下游时,阀门压降... 详细信息

通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟的方法,分析不同阀杆位置、球形角度、入口直径等结构参数对阀门内部液化天然气(LiqueﬁedNaturalGas,LNG)流场分布和压降的影响规律。结果表明:阀杆位于下游时,阀门压降系数较小,流体力系数较大;球形角度越大,压降系数越小;入口直径增大,压降减小,但可能出现流动分离。此外,阀门开度对内部流动影响显著,即开度越大,压降越小。基于以上分析,提出侧装球阀在LNG工况下的优化设计参数范围,可为侧装球阀在LNG领域的应用提供理论参考。

关键词：侧装球阀液化天然气(LNG) 流体特性结构参数计算流体动力学(CFD)

GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》国家标准修订解读

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铸造 2024年第9期73卷 1336-1341页

作者：崔宇赵竞翔李增利李克锐陈昭杜瑞昌王拓郑州机械研究所有限公司河南郑州450001

介绍了GB/T 24733—2023《等温淬火球墨铸铁件》修订过程,论述了标准的主要修订内容,解读了与原标准和ISO 17804:2020《铸造奥铁体球墨铸铁分类》的主要技术差异和修订缘由,指出了新标准的特点和应用范围。

关键词：等温淬火球墨铸铁奥铁体球墨铸铁标准解读

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金属材料激光增材制造路径规划研究现状与展望

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材料导报 2024年第4期38卷 149-154页

作者：柴媛欣邢飞李殿起史建军苗立国卞宏友闫成鑫沈阳工业大学机械工程学院南京中科煜宸激光技术有限公司

激光增材制造技术可成形任意复杂形状零件，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、医疗器具等领域。激光增材制造技术根据粉末提供方式的差异可分为粉末床预置铺粉的选区激光熔化技术和送粉器同步送粉的激光定向能量沉积技术。路径规划是激... 详细信息

激光增材制造技术可成形任意复杂形状零件，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、医疗器具等领域。激光增材制造技术根据粉末提供方式的差异可分为粉末床预置铺粉的选区激光熔化技术和送粉器同步送粉的激光定向能量沉积技术。路径规划是激光增材制造过程中的重要步骤，当采用不同的路径策略时，即使硬件设备和工艺参数保持一致，零件的成形质量以及力学性能也会存在较大差异。目前，众多学者针对不同目标的路径规划策略展开了广泛的研究。本文总结了激光增材制造技术路径规划的研究现状，分析了两类目标的路径规划策略，即提高成形质量以及力学性能。最后对未来激光增材制造路径规划的研究进行了展望，为其进一步研究提供了方向。

关键词：激光增材制造路径规划成形质量力学性能

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杀菌机启车快速升温的方法及注意事项

饮料工业 2024年第4期27卷 67-68页

作者：刘殿宇刘晓辉华禹乳品机械制造有限公司黑龙江安达151400 天龙机械制造有限公司浙江温州325000

管式杀菌机循环水的路径较长,生产前为了达到快速升温对设备杀菌消毒清洗的目的,只对加热升温段加热升温,往往在生产工艺流程上对加热循环水进行节流短路的设计,本文就此进行阐述。

关键词：杀菌机快速升温方法注意事项

基于RTP晶体的271 cm^(−1)拉曼频移五阶斯托克斯激光

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强激光与粒子束 2024年第6期36卷 54-58页

作者：王京金鑫鑫王严毅王鸿雁李志红段延敏朱海永温州大学电气与电子工程学院温州市微纳光电器件重点实验室浙江温州325035 青岛海泰光电技术有限公司山东青岛266100

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm^(−1)频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗,并使激光系统更紧凑,从而提升腔内光子功率密度,有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设... 详细信息

报道了端面泵浦被动调Q激光驱动RbTiOPO4晶体拉曼实现271 cm^(−1)频移高阶斯托克斯激光输出。采用Nd:YAG与Cr4+:YAG键合设计来降低腔内的损耗,并使激光系统更紧凑,从而提升腔内光子功率密度,有利于拉曼频移向高阶斯托克斯激光转换。设计不同频移的一阶斯托克斯激光对应在不同腔内振荡,利用与基频光模式匹配的差异来抑制687 cm^(−1)频移的一阶斯托克斯激光,最终获得较纯的271 cm^(−1)频移的五阶斯托克斯激光输出。在泵浦功率8.1 W下,获得了平均输出功率230 mW的1244 nm波长激光,对应的脉冲宽度和重复频率分别为2.9 ns和11.7 kHz。1244 nm波段的激光正好与水中OH−1吸收峰对应,在地表植被和行星水含量的检测等领域有重要的应用。

关键词： RTP晶体拉曼激光被动调Q 五阶斯托克斯光

基于GA-BP模型与NSGA-Ⅱ算法的冲压成形工艺参数优化方法

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中国有色金属学报 2024年第7期34卷 2330-2342页

作者：陈岁繁王世杰戴光明王树飞李其朋何雄华浙江科技大学机械与能源工程学院杭州310000 无锡鸣石峻致医疗科技有限公司无锡214000 永康市迪迪科技有限公司金华321300

为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算... 详细信息

为了解决异形、薄壁特征零件在冲压成形过程中严重起皱、成形不足及能耗过高等问题,创新地建立了以压边力与摩擦因数为设计变量,以最大厚度、厚度减薄率和压边能耗为优化目标的GA-BP神经网络优化模型,并应用非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法求解,获得了冲压成形过程中的最优工艺参数组合。结果表明,通过有限元仿真获得了最优工艺参数组合下的最大厚度、厚度减薄率和压边能耗分别为0.269 mm、15.8%、8720 J,分别改善了0.74%、3.06%和11.32%,有效地改善了异形薄壁零件的严重起皱、成形不足及能耗过高此等问题。

关键词：冲压变压边力 GA-BP优化网络 NSGA-Ⅱ算法

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基于机器学习的电弧行为识别与特征分析

焊接学报 2024年第5期45卷 84-89页

作者：肖典蒲柯伶褚卓楠方乃文武鹏博吴斌涛宁夏大学材料与新能源学院银川750400 中国机械总院集团哈尔滨焊接研究所有限公司哈尔滨150028

电弧熔丝增材制造过程中电弧行为是影响零件成形精度及质量的关键因素之一,针对电弧熔丝增材制造过程中电弧无振荡、摇摆振荡以及圆周振荡3种电弧状态的监测图像,提出一种基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)与GoogLeNet神经网... 详细信息

电弧熔丝增材制造过程中电弧行为是影响零件成形精度及质量的关键因素之一,针对电弧熔丝增材制造过程中电弧无振荡、摇摆振荡以及圆周振荡3种电弧状态的监测图像,提出一种基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)与GoogLeNet神经网络结合识别电弧模式的新方法.结果表明,通过局部二值模式获取电弧形态图像中的纹理特征,然后建立GoogLeNet神经网络模型,相比于直接对原始图像进行神经网络的训练,该方法可有效识别电弧长度、宽度以及左右最大倾角随堆积层数的变化规律,从而精准判别电弧所属状态.针对常规存在熔池、熔滴以及复杂背景等因素干扰的电弧形态图像,该方法处理后可获得更清晰的电弧边缘轮廓,更有利于将熔池、熔滴和电弧的形态边界进行划分,最终的状态识别准确率可达99.50%,为电弧熔丝增材制造过程中的电弧状态监测提供理论参考.

关键词：电弧状态局部二值模式 GoogLeNet神经网络图像处理