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WE43镁合金SLM成形数值模拟及试验验证
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作者 门正兴 王亮 +4 位作者 李坤 陈雯 吉辰 李子澈 屈仁春 《精密成形工程》 北大核心 2024年第4期138-146,共9页
目的研究WE43镁合金激光选区熔化(SLM)成形过程、成形后变形及应力分布的变化规律,得到SLM态WE43常温拉伸力学模型。方法采用SLM方法制备了WE43镁合金悬臂梁及拉伸试样,通过对比悬臂梁局部切割翘曲试验结果与数值模拟结果,得到WE43镁合... 目的研究WE43镁合金激光选区熔化(SLM)成形过程、成形后变形及应力分布的变化规律,得到SLM态WE43常温拉伸力学模型。方法采用SLM方法制备了WE43镁合金悬臂梁及拉伸试样,通过对比悬臂梁局部切割翘曲试验结果与数值模拟结果,得到WE43镁合金固有应变模型,实现WE43镁合金SLM成形过程的模拟及变形预测;对SLM态WE43镁合金开展拉伸试验,使用金相显微镜及扫描电镜进行微观组织及断口形貌观察;采用Normalized Cockcroft&Latham模型对拉伸试验进行模拟,实现SLM态WE43常温拉伸过程分析。结论常温SLM态WE43的抗拉强度为313 MPa,屈服强度为236 MPa,延伸率为7.6%,试样中存在不规则孔洞缺陷;在SLM成形过程中,WE43镁合金固有应变值exx、eyy、ezz分别为−0.0025、−0.0025、−0.0115,悬臂梁最大翘曲高度为1.99 mm,模拟结果显示未切割悬臂梁最大等效应力为12.3 MPa;当NC&L断裂准则临界损伤值为0.1时,WE43常温拉伸过程模拟结果与试验结果最为接近,预测准确率为93%。 展开更多
关键词 WE43 激光选区熔化 固有应变 数值模拟
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圆振荡激光束提高激光弯曲成形效率
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作者 沈宗宝 韩曜阳 +1 位作者 孟康楠 李品 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期806-821,共16页
激光弯曲成形技术常用的激光类型是点激光,在温度梯度机理的作用下单次成形角度有上限,在3°左右。为了增大点激光单次成形角度,提高成形效率,本文以不锈钢304板为对象,通过试验对比探索了将圆振荡模式应用于激光弯曲成形中以提高... 激光弯曲成形技术常用的激光类型是点激光,在温度梯度机理的作用下单次成形角度有上限,在3°左右。为了增大点激光单次成形角度,提高成形效率,本文以不锈钢304板为对象,通过试验对比探索了将圆振荡模式应用于激光弯曲成形中以提高弯曲角方法的可行性;并且借助于三维视觉传感器测量板件在圆振荡激光束弯曲成形过程中的动态响应,从余热效应、吸收率等角度分析其弯曲成形机理。对比试验结果显示,在激光能量密度较高的情况下,圆振荡模式确实可以明显提高工件的弯曲角,增长率在60%左右。同时,三维视觉传感器的测量结果显示出了板件在成形过程中的复杂形变与角度变化过程:板件在长度与宽度方向上均产生了塑性变形,长宽形变比约为10∶1;单次扫描成形板件弯曲角增长过程呈现不同的增长曲线;多次扫描成形弯曲角分布不均衡。此外,板件厚度也逐渐增加,热影响区微观晶粒得到细化。为进一步理解圆振荡激光束弯曲成形过程与机理提供了试验支撑。 展开更多
关键词 激光弯曲成形 圆振荡激光束 不锈钢304 变形机理
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小熔池激光沉积制造薄壁件沉积宽度的模型预测及试验研究
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作者 钦兰云 林鹏翔 +2 位作者 杨光 王雨时 周思雨 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期32-37,共6页
将激光沉积制造的热物理过程与薄壁件的几何特性相结合,基于层间沉积过程中的能量守恒关系建立了可以适配于小熔池激光沉积制造薄壁件沉积宽度的预测模型。该模型详细阐述了沉积宽度与激光功率、扫描速度与送粉速率之间的关系。利用Ti–... 将激光沉积制造的热物理过程与薄壁件的几何特性相结合,基于层间沉积过程中的能量守恒关系建立了可以适配于小熔池激光沉积制造薄壁件沉积宽度的预测模型。该模型详细阐述了沉积宽度与激光功率、扫描速度与送粉速率之间的关系。利用Ti–6Al–4V(TC4)粉末沉积制备了多组样品来进行预测模型的验证,结果表明,该模型可以准确地预测不同工艺参数下薄壁件的沉积宽度,提高了试验参数匹配的准确性与效率,并为小熔池激光沉积制造工艺成形精度控制奠定了理论基础。 展开更多
关键词 小熔池激光沉积制造 薄壁件 沉积宽度 模型预测 TC4
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生物水凝胶激光加工工艺及体外生物相容性研究
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作者 钱俊 贺永 +1 位作者 徐丹泓 张俊杰 《电加工与模具》 北大核心 2024年第2期43-47,共5页
针对生物水凝胶增材制造无法实现精细结构打印的问题,采用激光加工对SA水凝胶和GelMA水凝胶进行实验,通过激光切割、激光雕刻等探究了激光加工生物水凝胶的机制及各参数对激光加工效果的影响,通过细胞增殖实验分析HUVECs细胞在激光加工... 针对生物水凝胶增材制造无法实现精细结构打印的问题,采用激光加工对SA水凝胶和GelMA水凝胶进行实验,通过激光切割、激光雕刻等探究了激光加工生物水凝胶的机制及各参数对激光加工效果的影响,通过细胞增殖实验分析HUVECs细胞在激光加工的水凝胶上的生长情况。实验表明,激光功率、进给速度等参数对于激光加工水凝胶的深度和表面质量有较大影响,细胞能够在激光加工的水凝胶上正常增殖,这可为生物医学相关应用提供有益的指导。 展开更多
关键词 生物水凝胶 激光加工 生物相容性 细胞增殖
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安钢冷轧1550 mm连退炉内张力控制与分析
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作者 韩立宁 纪云龙 +1 位作者 王璨 李启凡 《自动化应用》 2024年第3期212-214,共3页
结合安钢冷轧连退机组实际工艺流程,以安钢冷轧1 550 mm连退机组退火炉为研究平台,分析与研究了其炉内带钢张力,这对于薄带钢高速运行低张控制优化具有一定指导意义,可实现冷轧连退薄带钢高效化生产。
关键词 退火炉 张力控制 冷轧
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增材制造TiB/Ti复合材料网状组织形成与力学性能
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作者 韩远飞 方旻翰 +3 位作者 张亮 孙中刚 黄光法 吕维洁 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期31-39,共9页
采用快速凝固技术将TiB直接植入基体钛合金,形成一种新型超细网状结构钛基复合材料(titanium matrix composites,TMCs)粉体,并采用激光增材制造技术,制备出一种等轴网状和柱状网状组织交替分布的新型钛基复合材料,系统分析和讨论增材制... 采用快速凝固技术将TiB直接植入基体钛合金,形成一种新型超细网状结构钛基复合材料(titanium matrix composites,TMCs)粉体,并采用激光增材制造技术,制备出一种等轴网状和柱状网状组织交替分布的新型钛基复合材料,系统分析和讨论增材制造TMCs超常凝固网状组织形成机制与力学特性。研究发现:增材制造TiB/Ti复合材料网状组织(约9μm)主要由原位自生纳米TiB晶须组成,呈现B27和Bf两种晶体结构;B元素的直接引入,易于在凝固界面形成成分过冷,不仅促使交替形成等轴网状组织和柱状网状结构,也同步细化基体晶粒尺寸,实现基体合金片层α相的等轴化。经原位力学观察分析发现,增材制造形成的原位自生纳米TiB网状组织结构,不仅能够抑制裂纹偏转并钝化裂纹,还将大量滑移迹线聚集于网络结构内部,并在晶界诱发高密度位错,限制材料的塑性变形,大幅度提高了复合材料的强度,增材制造TiB/Ti复合材料抗拉强度提高42%,伸长率保持在约10%。 展开更多
关键词 增材制造 钛基复合材料 网状结构 力学性能
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镁合金激光选区熔化研究进展
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作者 李佰锐 李景利 +6 位作者 韩修柱 周畅 薛志勇 张高龙 王小刚 赵占勇 白培康 《精密成形工程》 北大核心 2024年第5期78-98,共21页
镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车制造、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。激光选区熔化成形镁合金具有高效的制备性能、良好的成分均匀性、优异的力学性能和耐腐蚀性能,因此激光选区熔化成为一种重要的镁合金制备和改性方法。对... 镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车制造、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。激光选区熔化成形镁合金具有高效的制备性能、良好的成分均匀性、优异的力学性能和耐腐蚀性能,因此激光选区熔化成为一种重要的镁合金制备和改性方法。对近几年激光选区熔化镁合金的研究进展进行了综述,从激光工艺参数(激光类型、体能量密度、激光功率、扫描速度、扫描模式、层厚、扫描间距、气氛控制与进粉速度)和粉体状态(粉末形状、粒径分布、粉末对激光束能量吸收率、粉末化学成分)2个方面讨论了该工艺的关键技术;按照纯镁、非稀土镁合金体系、稀土镁合金体系的分类,对激光选区熔化成形镁及镁合金的致密度与微观结构、力学性能与耐腐蚀性能进行了总结;分析了工艺参数与合金成分两方面对该工艺成形镁合金缺陷的影响。为减少激光选区熔化成形镁合金缺陷、均匀化晶粒、溶解硬脆二次相或析出强化相进而改善合金的结构与性能,许多研究对激光选区熔化成形镁合金进行了热等静压、固溶热处理和时效热处理,总结了上述处理方式对AZ体系、WE体系与Mg-Gd体系镁合金的改善效果。最后展望了激光选区熔化成形镁及镁合金在各领域的应用前景与未来可以进行研究的方向。 展开更多
关键词 激光选区熔化 镁合金 微观结构 力学性能 缺陷 热处理
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选区激光熔化6511SS/GH3536多材料界面特性和力学性能研究
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作者 孙权威 杨文美 +2 位作者 臧文茁 白倩 徐如雪 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期116-125,共10页
目的考虑不同材料对应的最优工艺参数的差异,研究材料的沉积顺序对多材料界面特性的影响,获得界面无明显缺陷、力学性能良好的多材料部件。方法采用SLM制备6511不锈钢/GH3536高温合金/6511不锈钢多材料试样,研究材料的沉积顺序对界面特... 目的考虑不同材料对应的最优工艺参数的差异,研究材料的沉积顺序对多材料界面特性的影响,获得界面无明显缺陷、力学性能良好的多材料部件。方法采用SLM制备6511不锈钢/GH3536高温合金/6511不锈钢多材料试样,研究材料的沉积顺序对界面特性的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)观察界面微观结构和元素分布情况。通过显微硬度和拉伸实验表征界面的力学性能。结果采用SLM制备的多材料试样的界面无明显缺陷,表明6511不锈钢(6511SS)和GH3536高温合金具有良好的冶金结合特性。由于6511SS与GH3536的最优工艺参数存在差异,GH3536/6511SS的界面扩散区(480μm)宽于6511SS/GH3536的界面扩散区(330μm)。6511SS/GH3536扩散区的硬度介于6511SS与GH3536之间,而GH35636/6511SS扩散区的硬度小于6511SS和GH3536的硬度。拉伸实验结果表明,多材料试样在GH3536高温合金处断裂,其极限拉伸强度与GH3536高温合金相当,多材料试样的断裂伸长率低于GH3536高温合金试样的断裂伸长率。结论证明了采用SLM制备6511不锈钢和GH3536高温合金多材料零件的可行性,揭示了沉积顺序对界面微观结构和力学性能的影响,可为SLM制造多材料零件提供指导和参考。 展开更多
关键词 多材料 6511不锈钢 GH3536高温合金 选区激光熔化 界面表征
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飞秒激光烧蚀齿面表层构态分析及其控制研究
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作者 徐海军 明兴祖 +3 位作者 李湾 颜敏 吴陶 李楚莹 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-71,共9页
为了分析飞秒激光烧蚀面齿轮齿面表层构成及其形态影响,本文针对面齿轮材料18Cr2Ni4WA,通过建立双温传热模型,模型采用向后有限差分法进行飞秒激光烧蚀数值模拟,研究飞秒激光烧蚀齿面的加工过程,分析能量密度对重铸层和热影响层的影响... 为了分析飞秒激光烧蚀面齿轮齿面表层构成及其形态影响,本文针对面齿轮材料18Cr2Ni4WA,通过建立双温传热模型,模型采用向后有限差分法进行飞秒激光烧蚀数值模拟,研究飞秒激光烧蚀齿面的加工过程,分析能量密度对重铸层和热影响层的影响规律。结果显示:能量密度由1.73 J/cm^(2)增加至4.33 J/cm^(2),重铸层厚度从0.68μm增加到1.02μm,热影响层厚度从0.96μm增加到1.35μm。针对重铸层的控制,本文实施了对面齿轮齿面的二次加工,实验结果表明:采用能量密度1.73 J/cm^(2)对齿面进行二次加工,加工后的齿面几乎没有重铸物残留,齿面平均粗糙度由0.365μm降到了0.185μm,有效地改善了面齿轮的加工质量,为提高飞秒激光精微烧蚀面齿轮精度提供了有益参考。 展开更多
关键词 飞秒激光烧蚀 表层构态 二次加工 能量密度 面齿轮
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增材制造复杂流道水冷电机壳体对驱动电机持续功率影响的研究
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作者 邓佳明 朱茜 +3 位作者 陈浩铭 秦永瑞 李佳 李坤 《精密成形工程》 北大核心 2024年第2期174-181,共8页
目的提高量产铸造电机壳体的换热效率,确保电机在高功率持续工作状态下不会过热,从而提高电机的持续功率。方法基于增材思维对电机水冷壳体的流道进行优化,改变流道形状以增大流道表面积、消除流道涡流并减小流道与内壁的间距。通过仿... 目的提高量产铸造电机壳体的换热效率,确保电机在高功率持续工作状态下不会过热,从而提高电机的持续功率。方法基于增材思维对电机水冷壳体的流道进行优化,改变流道形状以增大流道表面积、消除流道涡流并减小流道与内壁的间距。通过仿真分析,不断优化迭代得到最佳的流道设计方案。运用选区激光熔化(SLM)增材技术及相应的后处理工艺,制造出复杂流道结构的电机壳体。结果采用SLM增材技术制造的AlSi10Mg铝合金壳体在x、xz、z 3个方向上的屈服强度均大于230 MPa,即使在较小壁厚的条件下,壳体强度仍满足设计要求。采用该壳体后,电机的持续功率从原量产电机的45 kW提升到50.7 kW,且仍能连续稳定运行45 min,同时电机温度未超过130℃。微观组织检测和工业CT测试结果显示,SLM电机壳体结构致密,未见气孔夹杂。该增材制造壳体的质量为6.95 kg,与量产电机壳体相比,减重约19%。结论通过增材制造技术设计制造的电机壳体整体性能良好,可以有效提高换热效率以及电机的持续功率,并实现了电机的减重。 展开更多
关键词 增材制造 驱动电机壳体 流道优化 持续功率 SLM
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微晶玻璃超声辅助磨削制孔工艺参数对表面质量及出口崩边的影响研究
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作者 张文超 崔恩铭 +1 位作者 张保全 王明伟 《电加工与模具》 北大核心 2024年第S01期55-59,63,共6页
为研究微晶玻璃超声辅助磨削制孔过程中工艺参数对小孔内壁表面质量及出口崩边的影响,在超声振幅3μm、频率20 kHz条件下,采用有限元方法分析了加工过程中磨削力随着主轴转速、进给速度等工艺参数变化的规律。利用五轴加工机床分别开展... 为研究微晶玻璃超声辅助磨削制孔过程中工艺参数对小孔内壁表面质量及出口崩边的影响,在超声振幅3μm、频率20 kHz条件下,采用有限元方法分析了加工过程中磨削力随着主轴转速、进给速度等工艺参数变化的规律。利用五轴加工机床分别开展了超声辅助磨削与普通磨削的加工试验,对比了工件表面粗糙度及出口崩边状况。结果表明:相同工艺参数下,超声辅助磨削相较于普通磨削,可显著减小磨削力,加工小孔的崩边尺寸更小,工件表面质量更好。 展开更多
关键词 微晶玻璃 超声辅助磨削 工艺参数 磨削力 崩边
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基于Fluent的激光选区熔化设备风场流道仿真与结构优化
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作者 李忠利 徐化文 +4 位作者 杨茗潇 李京筱 张明 费国胜 吴代建 《大型铸锻件》 2024年第2期23-28,共6页
为减少激光选区熔化技术成形零件时产生的烟尘、黑渣和熔液飞溅等工艺副产物对产品质量的影响,设计一套均匀稳定的风场结构是解决此问题的有效手段。利用Fluent软件对激光选区熔化设备保护气体流道进行有限元仿真,通过优化风场流道结构... 为减少激光选区熔化技术成形零件时产生的烟尘、黑渣和熔液飞溅等工艺副产物对产品质量的影响,设计一套均匀稳定的风场结构是解决此问题的有效手段。利用Fluent软件对激光选区熔化设备保护气体流道进行有限元仿真,通过优化风场流道结构、设计整流器等方法,对设备风场流道进行结构优化改进。结果表明,优化后的成形室风场分布均匀,湍流现象明显消减;风场流道下吹风口风速标准差由0.305 m/s降低至0.194 m/s,速度波动明显减小,分布更集中、稳定。 展开更多
关键词 激光选区熔化技术 有限元仿真 结构优化
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PCD刀具激光加工技术及其装备研究进展
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作者 郭靖雅 胡小月 +2 位作者 王成勇 丁峰 唐梓敏 《工具技术》 北大核心 2024年第4期3-12,共10页
聚晶金刚石(PCD)刀具在硬脆材料的高精高效加工方面具有显著优势,但常规的PCD刀具制造技术存在加工效率低、局限性大等问题,激光加工是一种实现PCD刀具高效高质加工的有效技术。本文总结了PCD材料激光加工去除机理,归纳了激光加工中波... 聚晶金刚石(PCD)刀具在硬脆材料的高精高效加工方面具有显著优势,但常规的PCD刀具制造技术存在加工效率低、局限性大等问题,激光加工是一种实现PCD刀具高效高质加工的有效技术。本文总结了PCD材料激光加工去除机理,归纳了激光加工中波长、脉宽等工艺参数对PCD材料加工质量的影响规律,重点概述了激光加工技术在PCD刀具切削刃、表面纹理、烧蚀成型等方面的应用现状,介绍了国内激光加工装备的研发进展与现状。 展开更多
关键词 聚晶金刚石 激光加工 刀具加工 激光装备
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带筋壁板筋条双侧激光喷丸成形研究
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作者 李宝旺 唐鑫森 +2 位作者 王印博 江剑成 胡永祥 《电加工与模具》 北大核心 2024年第1期46-51,共6页
带筋壁板能显著提高飞行器的结构效率与气密性,是现代航空航天飞行器广泛采用的结构形式,而激光喷丸成形作为新型无模柔性成形工艺,是带筋壁板成形的有效工艺途径。带筋壁板的可喷丸区域包括筋条双侧与内外侧蒙皮,考虑筋条双侧喷丸可精... 带筋壁板能显著提高飞行器的结构效率与气密性,是现代航空航天飞行器广泛采用的结构形式,而激光喷丸成形作为新型无模柔性成形工艺,是带筋壁板成形的有效工艺途径。带筋壁板的可喷丸区域包括筋条双侧与内外侧蒙皮,考虑筋条双侧喷丸可精确调控带筋壁板的几何形状,首先对带筋壁板筋条双侧激光喷丸的变形特征进行分析,并基于激光喷丸固有应变理论推导筋条双侧喷丸等效弯矩解析公式,进而建立筋条双侧喷丸等效弯矩数值模型。研究表明,建立的等效弯矩模型可为筋条双侧喷丸的带筋壁板激光喷丸成形的变形预测与工艺规划提供有效途径。 展开更多
关键词 带筋壁板 激光喷丸成形 激光喷丸 等效弯矩
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航空薄壁枝杈类杆件激光选区熔化成形数值模拟研究
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作者 杨茗潇 吴代建 +3 位作者 李忠利 李京筱 张则焕 文搏生 《大型铸锻件》 2024年第2期18-22,28,共6页
针对激光选区熔化成形航空细长、薄壁枝杈类结构杆件存在的翘曲变形问题,以航空发动机喷射杆件为研究对象,应用Simufact Additive仿真软件对该典型件的SLM成形过程进行数值模拟分析,验证了2种成形工艺方案下的零件在打印、基板分离、支... 针对激光选区熔化成形航空细长、薄壁枝杈类结构杆件存在的翘曲变形问题,以航空发动机喷射杆件为研究对象,应用Simufact Additive仿真软件对该典型件的SLM成形过程进行数值模拟分析,验证了2种成形工艺方案下的零件在打印、基板分离、支撑去除过程中的残余应力分布与变形情况,探究了喷杆构件的最佳成形试制方案。结果表明:喷杆在竖直摆放成形时的变形量和残余应力值分别为0.26 mm和973 MPa,均小于45°放置成形的零件。根据支撑结构的设计结果,竖直摆放成形工件的支撑数量少,且容易去除,在有利于控制细长杆部变形、提高尺寸精度与表面质量的同时节约材料成本。 展开更多
关键词 枝杈类杆件 激光选区熔化 薄壁结构 数值模拟 变形
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基于GIS与数据融合智能控制新能源汽车车速及预警系统的研究
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作者 王钰 许志鹏 《科技与创新》 2024年第6期49-51,共3页
近年来,随着中国新能源汽车保有量的急剧增长,交通事故的总量也在连年上升。如何减少交通事故、降低交通事故所造成的损失成了人们越来越关注的问题。为满足新能源汽车安全稳定运行的需要,设计并实现了一种基于GIS(Geographic Informati... 近年来,随着中国新能源汽车保有量的急剧增长,交通事故的总量也在连年上升。如何减少交通事故、降低交通事故所造成的损失成了人们越来越关注的问题。为满足新能源汽车安全稳定运行的需要,设计并实现了一种基于GIS(Geographic Information System,地理信息系统)技术的新能源汽车实时监控系统。该系统融合智能控制,对汽车车速进行及时反馈及预警,是汽车安全辅助技术的重要组成部分,同时该系统基于GIS技术,实现了精确定位、实时跟踪、监测剩余电量、实时显示速度和报警信息等功能,保证了新能源汽车的安全可靠运行。 展开更多
关键词 新能源 GIS 车速预警 监控系统
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汽轮机大型设备安装调试中的关键问题及解决方案研究
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作者 秦志宝 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第3期0100-0103,共4页
为了解决汽轮机大型设备安装调试中的问题,本文深入研究其结构与工作原理,着重探讨安装前准备工作,并详细分析关键问题包括轴承座、滑销系统、汽阀与通汽间隙、上轴承扣盖和盘车装置。提出精确安装、优化配置、精密校验、稳固安装和平... 为了解决汽轮机大型设备安装调试中的问题,本文深入研究其结构与工作原理,着重探讨安装前准备工作,并详细分析关键问题包括轴承座、滑销系统、汽阀与通汽间隙、上轴承扣盖和盘车装置。提出精确安装、优化配置、精密校验、稳固安装和平稳设置等解决方案,旨在为相关人员提供安装调试的科学指导,确保设备的安全性和稳定性。 展开更多
关键词 汽轮机 安装调试 关键问题 解决方案
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增材制造镍基高温合金在航空发动机与燃气轮机中的研究应用进展
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作者 吴宇 陈冰清 +5 位作者 刘伟 黄帅 孙兵兵 张学军 陈沛 黄辰 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期31-45,共15页
镍基高温合金具有良好的高温性能,被广泛用于航空发动机与燃气轮机热端部件的制造。增材制造逐点快速熔凝、逐层累积堆叠的工艺特点,不仅可实现高性能复杂结构零件的快速制造,还可用于损伤零件的高效率、高质量修复。目前,增材制造技术... 镍基高温合金具有良好的高温性能,被广泛用于航空发动机与燃气轮机热端部件的制造。增材制造逐点快速熔凝、逐层累积堆叠的工艺特点,不仅可实现高性能复杂结构零件的快速制造,还可用于损伤零件的高效率、高质量修复。目前,增材制造技术已逐渐成为镍基高温合金零件制备及修复的重要技术途径之一。本文综述了增材制造镍基高温合金在显微组织与冶金缺陷研究方面的进展,总结现有文献中GH3536、GH3625和GH4169三种常用镍基高温合金的拉伸性能,介绍增材制造镍基高温合金零件在航空发动机及燃气轮机中的典型应用案例。最后,针对现有研究存在的问题及制约增材制造镍基高温合金零件应用的困难,提出从设计增材制造专用镍基高温合金成分、建立增材制造镍基高温合金专用热处理/热等静压工艺、开发单晶镍基高温合金增材制造技术、发展增材制造实时监测控制技术、创新增材制造零件内表面处理技术等方面,进一步促进增材制造镍基高温合金零件的工程应用。 展开更多
关键词 增材制造 镍基高温合金 航空发动机 燃气轮机 显微组织 拉伸性能
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航空典型金属材料增材制造组织、缺陷、表面、构型研究进展
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作者 张学军 陈冰清 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-14,共14页
增材制造是一种集激光、数字化、材料等学科为一体的新型制造技术,具有降维制造、复杂成型、材料利用率高等优点,是材料加工领域中最具应用前景的技术之一,金属增材制造技术已在航空领域得到广泛研究和应用,国内外学者在航空金属材料增... 增材制造是一种集激光、数字化、材料等学科为一体的新型制造技术,具有降维制造、复杂成型、材料利用率高等优点,是材料加工领域中最具应用前景的技术之一,金属增材制造技术已在航空领域得到广泛研究和应用,国内外学者在航空金属材料增材制造方面的研究不断深入。中国航发增材制造技术创新中心在金属增材制造结构四要素——组织、缺陷、表面、构型方面开展了大量研究并获得一些数据,发现了一些现象和规律,包括组织接续生长特征及其对力学性能的影响;典型材料增材制造常见缺陷(气孔、裂纹、未熔合)特征、形成原因及其对力学性能特别是疲劳性能的影响机制;零件表面粗糙度与成形角度的关系及对疲劳性能的影响;金属增材制造构型的影响因素。在此基础上,总结了金属增材制造发展中存在的问题,对下一步重点提出了建议,并对未来研究工作提出了展望。 展开更多
关键词 增材制造 组织 缺陷 表面 构型
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热处理对激光选区熔化GH3536合金高温拉伸性能的影响
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作者 黄帅 曲致奇 +3 位作者 张国会 陈冰清 周标 张学军 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期112-120,共9页
利用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术可近净成形GH3536合金复杂零件,其高温力学性能是能否安全服役的重要考量指标,本工作研究热处理对SLM成形GH3536合金的微观组织与高温拉伸性能的影响。在1225℃下进行1 h热处理以探... 利用激光选区熔化(selective laser melting,SLM)技术可近净成形GH3536合金复杂零件,其高温力学性能是能否安全服役的重要考量指标,本工作研究热处理对SLM成形GH3536合金的微观组织与高温拉伸性能的影响。在1225℃下进行1 h热处理以探究组织性能调控机制,测试GH3536增材试样沉积态与热处理态高温下的拉伸性能,采用扫描电镜研究热处理前后增材GH3536试样的微观组织演变。结果表明:热处理可有效消除晶粒内部的胞状亚晶结构,使位错滑移能力显著增强,其在室温、650、815℃环境下断裂伸长率分别提高75%、92%、683%;另外,柱状晶纵横比的减小使热处理试样的各向异性显著降低;断口分析表明随着拉伸环境温度的增加,热处理试样的断裂模式由沿晶断裂转变为混合断裂。 展开更多
关键词 激光选区熔化 GH3536合金 微观组织 高温拉伸 断裂模式
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