光纤PCVD法激光熔融过程分析

利用热传导理论，结合ＬＰＨＶＤ工艺，从激光功率密度、光斑尺寸、预制棒平动速度和转动速度等方面分析光纤ＰＣＶＤ法中激光熔融过程，并优化这些参数，得到功率密度、运动速度、熔融时间、熔融厚度等之间的具体关系。     

Fe—1.46C钢激光熔凝组织和性能的研究

研究了Ｆｅ－１．４６Ｃ钢的激光熔凝组织和性能。结果表明，其组织可分为熔化区（粗大Ｍ＋大量Ａ＇→细小Ｍ＋Ａ＇）、热影响区（Ｍ＋Ａ＇）和基体（Ｐ）三部分，各区尺寸取决于激光功率、扫描速度和基体温度，熔化区存在碳的烧损和氧化现象，激光处理可得到很好的硬化效果。     

基于热-流耦合模型研究激光熔覆速度场影响机制全文替换

激光熔池内部熔体的对流状况会直接影响到熔覆层内气孔、裂纹和内部热应力等缺陷的形成,这些缺陷会显著影响熔覆层的服役行为,分析熔池内部的对流状况对控制熔覆层质量具有重要意义。通过构建激光熔覆过程的热-流耦合模型,并利用其模拟不同激光功率和送粉率下的熔覆过程,研究熔池深度和宽度,模型模拟了激光熔覆过程中工艺参数对熔池温度场及速度场的影响。结果表明：工艺参数中的激光功率、光斑半径和扫描速度的改变,均会明显影响熔池内熔体流速峰值和峰值上升速度,而送粉率对熔池速度场几乎无影响。此外,表面张力系数对熔池内熔体速度场也有影响,熔覆材料的表面张力系数为负值时,熔池内熔体从激光照射区域向两边流动,使得熔池变浅变深;而含S等活性元素的熔覆材料具有正表面张力系数,熔池内流体从熔池两边向中间流动,使熔池变深变窄;随着表面系数绝对值的增大,熔池内流体速度峰值也会随之增大。     

多次纺丝与退火对 ITO 薄膜表面均匀性的影响

通过多次纺丝与退火工艺在普通玻璃载玻片上制备ITO透明导电薄膜，研究了退火工艺对薄膜表面形貌的影响。结果表明：退火不仅提高了ITO颗粒的洁净程度，同时减小了其在薄膜表面的粒径分布。多次纺丝与退火可以提高ITO颗粒的覆盖密度，得到致密性比较好、表面缺陷比较少、表面粗糙度比较小、均匀平整的透明导电薄膜。     

垂直扫描白光干涉测量数据处理算法分析

研究了垂直扫描白光干涉测量数据的改进质心处理算法以准确得到被测表面的微观形貌信息。根据垂直扫描白光干涉测量原理分析了质心算法改进前后的对干涉谱的处理能力。实验测量对象是Ra为0.074μm的多刻线标准样板,采用高斯滤波算法分离粗糙度信号,对其二、三维参数进行了评定和分析,得Ra为0.0748μm。结果证明,改进质心算法原理正确,计算精度满足测量要求,可有效排除直流信号等因素对质心算法的影响。     

精密铸造压型制造新工艺参数研究

为了提高制造压型的生产效率、铸件质量和降低生产成本,对雕铣机制造精密铸造变形铝合金压型新工艺加工参数进行了研究,找出了覆盖率、主轴转速和进给速度等对表面粗糙度和加工效率的影响规律,即对表面粗糙度产生影响的因素主次顺序为：主轴转速、覆盖率和进给速度;对加工效率产生影响的因素主次顺序为：覆盖率、进给速度和主轴转速。并通过正交试验确定出了较优的切削用量,即覆盖率20％、进给速度30mm／min、主轴转速300r／min和吃刀量0．4～1mm。     

精密铸造压型制造新工艺参数研究

为了提高制造压型的生产效率、铸件质量和降低生产成本,对雕铣机制造精密铸造变形铝合金压型新工艺加工参数进行了研究,找出了覆盖率、主轴转速和进给速度等对表面粗糙度和加工效率的影响规律,即对表面粗糙度产生影响的因素主次顺序为:主轴转速、覆盖率和进给速度;对加工效率产生影响的因素主次顺序为:覆盖率、进给速度和主轴转速.并通过正交试验确定出了较优的切削用量,即覆盖率20%、进给速度30mm/min、主轴转速300r/min和吃刀量0.4～1mm.     

工程材料疲劳损伤的仿生复效研究

工程材料疲劳损伤的仿生复效研究是仿生科学的一个新的重要分支。对近年来工程材料的仿生复效研究及取得的成果进行了实例归纳，指出了材料微裂纹的自愈合、能量输入的疲劳复效和材料表面保护的自适应等实例的仿生学机制和原理。     

激光选区熔化增材制造技术的研究进展

本文从SLM技术原理、工艺参数等方面重点介绍了铝合金、钛合金以及镍基高温合金的研究现状,阐述了金属粉末特性、打印工艺(激光功率、扫描速度、扫描间距等)和后处理手段对SLM成形件组织性能的影响,旨在为激光选区熔化增材制造技术的工艺研究提供指导。     

高速轮轨水介质接触数值分析方法

将多重网格法引入水介质存在时高速轮轨黏着问题的数值求解中,研究了轮轨间存在水介质和不考虑轮轨表面粗糙度时,速度与载荷对水膜厚度的影响。数值分析结果表明:水膜厚度与轮轨表面粗糙度处于同一等级,粗糙度的影响不可忽略。基于数值分析结果,应用部分膜润滑理论研究了考虑表面粗糙度与轮轨间存在水介质时的接触机理,分析了轮轨黏着系数随速度变化的情况。计算结果表明:随着速度的提高,黏着系数急剧降低,其数值低于0.1。JD-1试验速度在60、90、120km·h-1时,黏着系数的试验结果与数值结果吻合较好,最大相对误差不超过8%,因此,利用数值方法可较好地预估黏着系数。     

仿生骨小梁与规则多孔结构骨整合性能的体外细胞学对比研究

目的 探究相同孔隙率和孔径大小的仿生骨小梁与规则多孔结构对成骨细胞黏附、增殖、分化的影响,为钛合金植入体骨整合性能的改良提供理论依据。方法 利用计算机辅助软件生成相同孔隙率和孔径大小的仿生骨小梁与规则多孔结构,采用选择性激光熔融技术将其加工为直径10 mm、高3 mm的圆盘状Ti6Al4V支架。将处于生长对数期的小鼠成骨细胞前体细胞MC3T3-E1接种到两种支架上,分为仿生骨小梁组与规则多孔结构组。取培养3 h后的支架,进行吖啶橙染色和鬼笔环肽/DAPI染色,评估细胞黏附数量,取培养3 d后的支架进行扫描电镜检查,评估细胞的黏附状态。取培养1 d、3 d、5 d后的支架,进行CCK8检测,观察细胞的增殖情况。取诱导分化7 d和14 d后的支架,检测碱性磷酸酶(ALP)活性;取诱导分化14 d后的支架,利用RT-PCR检测成骨相关基因(ALP、OCN、RUNX2)的表达量;取诱导分化30 d的支架进行茜素红染色和100 g/L氯化十六烷基吡啶溶解矿化结节,定性和定量检测钙盐沉积,评估细胞分化情况。结果 吖啶橙和鬼笔环肽/DAPI染色结果显示仿生骨小梁Ti6Al4V支架较规则多孔结构黏附更...     

钢板喷丸处理残余应力场和表面粗糙度数值模拟

为了揭示钢板喷丸处理后残余应力场以及表面粗糙度的分布规律,采用有限元软件ABAQUS建立了多丸模型,模拟了铸铁丸对桥梁用钢Q345钢板的喷射过程,对比分析了冲击速度、冲击次数和弹丸直径对喷丸后钢板水平向残余应力沿板厚的分布以及表面粗糙度的影响.研究结果表明,随着冲击速度、冲击次数以及弹丸直径的增加,残余压应力有均匀化的趋势,并且分布范围逐渐向厚度方向发展,同时表面粗糙度也随之逐渐增大.根据表面粗糙度随冲击次数的变化规律,建议采用对数函数来表示二者的关系,并给出了弹丸直径为1.4 mm情况下表面粗糙度值与喷丸速度和冲击次数的相互关系.      

激光相变硬化处理热过程的计算机模拟

建立了激光相变硬化处理三维准稳态温度场数值分析模型，该模型考虑了材料热物性参数随温度改变、工件表面散热以及相变潜热等因素的影响，采用有限差分法计算了４５钢不同工艺参数处理的温度场，得到了工艺参数与材料相变硬化区尺寸的关系，在此基础上，制定了激光相变硬化工艺规范图，通过计算机模拟预测了激光相变硬化层深度并与实验数据进行了比较，预测结果与实验数据吻合良好。     

真空溶渗Cu-Cr50触头研磨工艺研究

触头作为真空灭弧室的关键零件,其性能好坏对真空灭弧室的综合性能有着重要的影响.为了提高触头的耐压值,采用试验的方法研究了真空溶渗Cu-Cr50触头研磨工艺对触头表面粗糙度、形貌、平面度的影响,分析了不同研磨工艺下的极限工频耐压变化值.实验结果表明,在此次试验的研磨时间内,研磨能够降低触头表面粗糙度,改善触头表面形貌,对平面度没有影响.随着研磨时间的增加,粗糙度会逐渐降低,到一定程度后基本不再变化.通过研磨工艺可有效的提高真空灭弧室的极限工频耐压值,降低导电回路的电阻值.     

粗集料表面纹理的分形评定及沥青混合料性能试验

采用激光轮廓仪测量了7种不同粗集料的表面纹理曲线,应用结构函数法分析了粗集料表面纹理的分形特性,采用特征粗糙度综合表征了粗集料表面纹理的粗糙度、形状和坡度特性,并考察了特征粗糙度对沥青混合料性能的影响。分析结果表明:粗集料表面纹理在一定范围内具有分形特性,其特征粗糙度与沥青混合料动稳定度和冻融劈裂强度比具有显著的线性相关性;随粗集料表面纹理特征粗糙度的增加,沥青混合料高温抗变形能力、抗水损害能力和低温抗裂性能逐渐增强。     

圆坑织构高速列车气固界面的摩擦噪声分析

以Prandtl边界层理论和摩擦噪声理论为基础,建立了高速列车车厢气固界面的噪声模型,分析了边界层内部的压力场、速度场和噪声分布情况。仿生猎隼表面织构,以表面织构产生微小的涡流场减小空气摩擦阻力,并设计了车厢表面的圆坑织构,分析了圆坑织构参数对摩擦噪声分布的影响。分析结果表明:优化织构的深径比、面积比与织构的拓扑结构可取得显著的降噪效果,与光滑界面相比,优化深径比的织构的摩擦噪声的最大降幅达到11dB,其他织构在一定高度能降低4～5dB。     

送粉激光熔覆温度场数值分析

在ANSYS平台上,建立了瞬态三维送粉激光熔覆熔池温度场的物理模型,对在特种钢材34CrNiMo为基材上进行Ni基粉末激光熔覆的过程进行了数值模拟.使用生死单元法来模拟熔覆粉末在熔池形成前后与熔池的交互作用,计算出了激光熔覆熔池的自由表面形状、熔池温度场.计算所得熔池截面形状与试验熔池截面形状基本吻合,证明所建立的瞬态三维激光熔覆熔池温度场的物理模型是正确合理的.     

电镀参数对电热法CCVD生长纳米碳的影响研究

采用直热电热法研究不同电镀参数对碳纤维表面生长纳米碳形貌的影响,在不同电镀参数下对碳纤维表面进行电镀镍处理,然后将其进行化学气相沉积,从而得到实验所制备的纳米碳;比较在电镀参数不同前提下由沉积工艺得到纳米碳的大小、形状,解释电镀参数对该工艺制备得到的纳米碳的影响原因。结果表明,电镀时间为3 min条件下,碳纤维表面得到的镍催化剂颗粒分布比较均匀。电镀镍均匀分布在碳纤维表面,具有合适的尺寸大小,能更好的沉积出纳米碳,不同形状的镍催化剂颗粒能在碳纤维表面上沉积出不同形貌的纳米碳。     

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.     

快速路匝道与主线合流区交通参数关系模型

为了研究快速路匝道与其主线合流区的交通流特征关系,选用南京长江大桥入口作为数据 采集点,观测其汇入路段的交通流,并对交通流速度、密度等宏观参数和换道次数、可接受间隙等微观特征变量进行了相关性分析。研究发现,速度、密度、换道次数和可接受间隙之间存在非 线性相关性。基于此,构建了主线车道车速与密度、换道次数和可接受间隙之间的非线性关系模型。快速路匝道与主线合流区是快速路的主要瓶颈路段,结合宏观交通参数模型和微观间隙接受模型,阐述了快速路主线和匝道汇入车流的交通参数数学关系。实测数据拟合结果表明,该模型能够准确描述匝道与主线合流区的交通流特性。