铝合金AL3003的激光焊接工艺研究

采用500瓦光纤激光器对动力电池的铝合金外壳进行了焊接。通过调节激光焊接速度、离焦量等工艺参数进行试验研究。结果表明,在激光功率一定时,焊接速度对焊接的熔深影响最大,而离焦量对焊缝的外观缺陷起到决定性作用。在速度为10mm/s以及离焦量为负0.3mm时得到最佳的焊接效果。     

不锈钢激光-MAG复合焊接头成型规律及性能

为了给新一代城轨列车的焊接制造提供技术支持,以列车用6 mm SUS301L-MT奥氏体不锈钢为研究对象,采用焊缝截面分析、金相观察、X射线衍射法、残余应力测试等手段,研究了激光-MAG(metal active gas welding)复合焊接头的成型规律及接头性能.结果表明:激光功率、离焦量增大能增加焊缝上表面熔宽;焊接速度增加后,焊缝中部熔宽和下表面熔宽明显减小;焊缝宽度比随离焦量的增大显著增加;焊缝组织为奥氏体+δ铁素体;接头纵向残余应力在接头中心位置存在极大值,约为330 MPa.     

预应力混凝土空心板裂缝分析与防治

l裂缝的产生 空心板在混凝土浇筑完成拆模后，沿连接筋竖向长度50～150mm，0．02～0．08mm的裂缝，顶面也出现50～100mm，宽度0．02～0．12mm的裂缝。凿开混凝土裂缝发现，裂缝深度在0～5mm之间，初步判定为收缩裂缝或温度裂缝。不影响空心板的正常使用，但考虑预应力钢绞线张拉后，有使混凝土顶面抗拉强度降低，     

人造宝石刚玉晶体材料的激光微孔技术研究

通过理论分析和实验研究,探讨了人造宝石刚玉晶体材料微孔激光加工工艺参数中激光脉冲的能量、脉冲宽度、离焦量、脉冲激光的重复频率对微孔直径和孔深的影响,确定了微孔激光加工工艺参数的有效匹配组合方法.     

眼镜镜架激光焊接工艺研究

采用300W光纤传导脉冲激光对眼镜镜架进行焊接实验。通过优化离焦量、激光峰值功率、脉冲宽度等激光焊接工艺参量,得到最佳的焊缝外观效果,拉力和扭力测试结果表明:拉力可以达到350N,正反扭转20次不断裂。为进一步综合考虑实际生产的焊接外观与焊接效率,优化设计焊接速度与脉冲频率之间的关系。     

偏馈抛物面天线前轴向区的辐射特性

以馈源横向偏焦量作为变化因素来分析偏馈抛物面天线的远场辐射特性,在采用坐标转换、相位计算的基础上运用口径场法推导了远区电场的近似表达式,在不同频率和馈源下,对不同偏焦量下的天线方向图进行了计算和比较分析.结果表明,随着偏焦量的增大,天线的主波瓣偏离抛物面的焦轴线角度越大,天线增益越小,且主波瓣宽度越宽,旁瓣的不对称性越明显,第一旁瓣的相对强度越大.且随着频率的升高,天线方向图主瓣和近旁瓣随之变窄,其随偏焦量增加时的不对称性加剧.     

基于剪切性能的级配碎石关键筛孔合理范围确定

利用自行研制的柔性材料剪切性能测试仪,通过级配碎石抗剪切性能试验研究,分析了不同筛孔及其通过率对级配碎石剪切性能的影响。结果表明：级配碎石剪切强度随4．750mm和0．600mm筛孔通过率的增加近似呈抛物线趋势变化,随2．360mm筛孔通过率的增加呈平卧的反“S”形状变化,随0．075mm筛孔通过率的增加总体上单调增加;对于最大粒径为31．500mm、泰波公式指数为0．5的级配碎石,4．750、2．360、0．600、0．075mm筛孔均应视为关键筛孔进行控制;以剪切强度大于520．5kPa为控制指标,推荐关键筛孔4．750、2．360、0．600和0．075mm基于剪切性能的通过率合理变化范围分别为35％～44％、22％～37％、10．0％～17．5％和2．0％～7．5％。     

箍筋对混凝土保护层锈胀开裂的影响

利用有限元软件ANSYS建立考虑箍筋间距、直径变化的钢筋混凝土构件锈胀裂分析模型,研究箍筋对纵筋锈蚀导致钢筋混凝土构件保护层胀裂的影响.结果表明:箍筋间距在100 mm以上时,对引起纵向裂缝的最大锈胀力影响很小,.但对裂缝产生的位置有一定影响,即箍筋位置处首先出现裂缝的可能性最小,而相邻箍筋中间位置处可能性最大;箍筋间距在50 mm以内时,能有效抑制或延缓试件表面纵向锈胀裂缝的产生,箍筋直径变化对保护层纵向锈胀开裂影响甚微.     

环氧玻璃钢在混凝土裂缝修补加固中的应用

江苏省淮海农场50年代末建造的公路桥，因施工时混凝土中掺入了一些粉煤灰，使工程质量先天不足，投入运行后大梁多处出现裂缝宽度超过允许值0．2mm，最宽处已达0．48mm，给安全运行带来严重威胁。裂缝产生的主要原因是超过设计标准的车辆通过这些桥，混凝土老化现象亦加快了裂缝的发展。为延长这些公路矫的使用寿命，对缝宽大于0．3mm的裂缝，选用粘贴环氧玻璃钢的方法进行修补，大梁表面及桥面板底部，用环氧犀浆涂料喷涂2遍。该文具体介绍了环氧玻璃钢修补公路桥大梁混凝土裂缝的施工工艺和质量控制方法，并提出施工中值得注意的有关问题。     

钢棒加强式轨枕道床的纵横向阻力试验研究

为了探究钢棒加强式轨枕的纵横向阻力机理、分担以及钢棒插入深度和砟肩宽度的影响规律，为川藏铁路长大坡道韧性和稳定性增强提供新方法，通过进行一系列纵横向阻力试验得到了钢棒加强式轨枕纵横向阻力的总体特性和分担情况；通过改变钢棒插入深度和砟肩宽度探究了两者对钢棒加强式轨枕纵横向阻力的影响规律. 结果表明:与普通轨枕相比，钢棒加强式轨枕的纵横向阻力都有提高，当砟肩宽度为500 mm，堆高为0，钢棒插入深度为400 mm时，钢棒加强式轨枕纵横向阻力比肩宽为500 mm、堆高为150 mm条件下普通轨枕分别高39.2%和53.7%，枕底部分横向阻力分担比普通轨枕提升8%，纵向阻力提升26%；钢棒插入深度对道床阻力影响较大，在砟肩宽度为500 mm、堆高为0 时，插入深度由100 mm变至400 mm，相较于普通轨枕肩宽为500 mm、堆高为150 mm的工况，纵向阻力增幅由5.1%变至39.2%，横向阻力增幅由6.1%变至53.7%；砟肩宽度变化时，纵向阻力变化较小，横向阻力变化较大.      

高效低价的钢管混凝土拱桥吊装施工方法的研究

提出了采用无极绳天线吊装拱肋钢管,然后利用拱肋为支撑吊装横梁的钢管混凝土拱桥吊装新方案.并结合实例证明采用此种方案吊装,可以减少吊装重量,节省吊装费用.     

新型滚刀的研制

针对东风4机车上的从动齿轮,设计制造了长短齿整体粗切滚刀,提高了刀具的耐用度和齿轮精度。同时,基于滚削运动学,导出了适合于定量计算的滚削加工过程切削层参数的数学模型,并设计了性能较为完善的滚齿切削力测试系统,给出了综合描述滚削运动的方法。运用这种方法,对滚削中齿槽各断面廓形的创成过程,待切除余量的基本形体,刀齿切削刃上各工作点的切削厚度变化规律,以及切削力(力矩)变化规律等滚削运动特性参数进行了定量分析。     

基于单目视觉的轨道固定桩基准点测量方法

为了提高铁路线路固定桩基准点绝对坐标测量的效率, 提出了一种新的测量方法; 建立了无合作目标的单点测量模型, 采用单目相机采集激光靶标图像, 利用光饱和点重心法提取激光光斑中心; 研究了平面直线成像规律, 构造了基于正交直线的单应性矩阵求解方法, 并对图像进行透视畸变校正; 根据校正后的图像与靶标的几何相似关系, 计算了激光光斑与靶标的横、纵向偏差; 在室内环境下, 进行了靶标图片拍摄的正交试验, 计算与比较了横、纵向偏差。试验结果表明: 在激光光斑和靶标固定的条件下, 保持相机与靶标的距离不变, 改变相机角度拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.082、0.254mm; 相机拍摄角度固定, 改变相机与靶标距离拍摄图片, 经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.126、0.014mm; 在相机的角度、相机与靶标的距离都改变的情况下, 拍摄的图片经过透视变换校正后, 横、纵向偏差与期望偏差分别为0.329、0.064mm; 可见3组试验的横、纵向偏差与期望偏差的误差均小于0.5mm; 系统的水平距离测量误差范围为±1.52mm, 高程测量误差范围为±0.67mm, 根据轨道检查仪性能指标, 线路水平距离误差范围为±3.0mm, 高程误差范围为±2.5mm, 因此, 本文的测量方法精度满足轨道测量要求。水平距离测量误差完全由激光测距仪和倾角传感器决定, 而高程测量误差是由激光测距仪、倾角传感器与激光点和靶心的偏移量共同决定的。      

过度磨耗钢轨的打磨廓形设计方法

针对过度磨耗钢轨的打磨，提出一种以圆弧切点为关键参数的钢轨廓形设计方法；以轮轨接触位置为优化区域，以钢轨磨耗和打磨材料去除量作为优化目标函数，以廓形边界范围、凹凸性、脱轨系数和轮轨横向力为约束条件，建立磨耗钢轨打磨设计廓形多目标函数；集成多元模拟退火寻优算法进行求解；为了得到能代表重载线路曲线区段的钢轨廓形，作为优化的输入数据，采用最小二乘距离算法、算术平均算法、加权平均算法和散点重构算法得出4种钢轨代表廓形；使用Pearson相关系数、Kendall秩相关系数和Spearman秩相关系数计算出4种算法的钢轨代表廓形与实测廓形接触点概率分布曲线的相关性，取相关性最高的代表廓形为等效重载线路曲线区段的实际廓形；对某重载线路过度磨耗钢轨的经济性打磨廓形以及采用圆弧型廓形设计方法的优化廓形进行分析。分析结果表明:优化廓形与现场打磨廓形相较，截面廓形磨削量减少69.56 mm2，下降64.98%，脱轨系数小幅增大，轮轨横向力基本不变，轮对横移变化较小，曲线通过性能相近，80万次通过量下的磨耗面积增加2.19 mm2，钢轨的磨耗速率略微增大，整体仍延长了钢轨寿命。      

Tool Wear Prediction in Micro-end-milling with Hard Material

The applications of micro-machining have increased drastically in the last ten years. However, tools with less than 1mm diameter using for micro-mills have very short and unpredictable life when they are used to cut hard metals. In this study, preliminary design of experiment (DOE) test program was conducted to investigate and identify the factors affecting tool wear at the micro-scale with hard material. Analysis of variance (ANOVA) and Taguchi method were efficient to determine appropriate cutting condition and the effect of parameters. A simple model was also developed to predict the width of slots on the workpiece along the cutting length. The obtained results can provide the basic guidelines for parameter setting of micro-end-milling with hard material.     

激光参数对高强度不锈钢搭接焊接结构和断裂行为的影响

通过焊接和拉伸试验及微观组织分析,研究了焊接参数对高强度301L-HT板搭接非熔透激光焊接接头结构、断裂行为和力学性能的影响.结果表明：激光焊缝的硬度为HV215,δ铁素体比电阻点焊少,热影响区硬度更接近于母材;焊缝几何结构对激光参数敏感,熔深变化的规律性更明显,特定部位的熔宽与焊接参数耦合有关;板材厚度相同的焊接接头变形刚度接近,焊缝的几何结构决定最后的变形和断裂行为,焊接内板的弯曲变形角度比外板大,两板的弯曲角度差随熔深增加而减小;焊接板弯曲角度和焊接强度随焊缝尺寸同步升高;焊缝硬度低于母材和热影响区导致拉伸变形集中在很窄的区域,焊接接头的断裂位移都小于2mm.     

拱桥有支架施工加载程序优化设计

结合和平大桥工程实例,开展了施工单位拟定的拱架加载程序变形与应力计算。针对加载程序中拱架出现的"W"型变形和应力不均匀等问题,提出了有支架施工加载程序优化的一般原则和在加载过程中拱顶临时压重的方法,在此基础上对原有拱架加载程序进行了优化。分析结果表明,优化后的加载程序使拱架变形和应力趋于合理,达到了加载程序优化设计的目的。     

扩张室压力脉动衰减器声传播的有效性

为了研究平面波截止频带内，进、出口偏置型扩张室压力脉动衰减器结构参数对其一维解析法计算精度的影响，基于面积突变处高阶模态的耗散效应，对两类偏置型扩张室一维解析法的有效性进行了分析. 首先，截止频率范围内双调谐内插管扩张室一维解析法的计算结果与实验测量结果吻合良好，证明了该方法应用于液压脉动衰减器是可行的；其次，将广泛应用于气体消声系统的两类进、出口偏置型扩张室结构（结构1和结构2）引入液压系统，制成相应的压力脉动衰减器，并利用一维解析法和三维有限元法分别得到其理论计算值；最后，以扩张室腔室内部存在局部非平面波效应为背景，研究了内插管插入深度、偏心距以及偏转角对一维解析法有效性的影响. 研究结果表明:结构1、2偏心距为40 mm、偏转角180°时，进、出口内插管插入深度对5000 Hz频带内（截止频率5469 Hz）高频区域的传递损失影响较大；而当结构1、2的内插管插入深度选定时，偏心距以及偏转角对0～4000 Hz一维解析法计算精度的影响可忽略不计，而在4000～5000 Hz研究频带内，这种影响则不可忽略.      

切头飞剪起制动过程动力学参数分析

切头飞剪是用于切断金属材料的一种机械设备.采用飞剪来剪切轧件,使轧钢车 间的生产连续化,生产率大大提高.对双滚筒切头飞剪在剪切过程中的动能及起动、制动 过程中的惯性力进行了定性的分析,并绘出了力能参数脉动图.