Scalability in manufacturing systems design and operation: State-of-the-art and future developments roadmap

The paper covers the main design, management and operational aspects of scalability in manufacturing systems (MS). It promotes scalability as an area of research of MS theory and practice in order to enhance techniques and methodologies in existing MS paradigms using advanced and emerging design and management approaches and ICT, and meet challenges of emerging MS paradigms and support their promotion and effective and efficient deployment in practice. The paper presents an introduction to scalability, state-of-the art in manufacturing and computer science, and related applications including manufacturing and education and a roadmap for future research and developments.     

基于人工神经网络的Q235焊缝强韧性预测

采用正交试验L9(34)设计Q235钢的机器人焊接试验次数及焊接参数，通过拉伸试验和低温冲击试验分别获取9组焊缝抗拉强度和冲击吸收能量样本数据，并进行归一化处理；通过Matlab工具箱函数分别建立BP网络、RBF网络和Elman网络，在尝试性学习训练和泛化验证的基础上确定各网络的最佳结构及主要参数，即BP网络结构确定为3×10×2，RBF网络spread值设为2.4，Elman网络隐含层神经元数设为25个，进而比较分析和研究3种网络模型对Q235钢焊缝强韧性的预测精度和应用效果。结果表明，BP，RBF及Elman神经网络的平均相对误差均低于10%，可用于焊缝的强韧性预测，尤其对焊缝抗拉强度的预测精度相对较高；在样本条件下，相比于BP和RBF网络，Elman网络更加稳定，预测精度更高，综合预测效果最佳，对焊缝抗拉强度和冲击韧性的趋势性预测较为有效，能够反映焊缝强韧性的实际变化规律和趋势；引入机器人焊接和射线检测方法，提高样本数据的准确性和代表性，从而提高神经网络的预测效果。 创新点：(1)比较BP，RBF及Elman神经网络对Q235钢焊缝强韧性的预测精度和效果。 (2)采用机器人焊接、射线检测及正交试验，提高样本数据准确性和代表性。     

油气生产过程中套损腐蚀失效与防治技术研究进展

随着油气需求的不断增加,井况严酷的油气田相继投入开发,加之强化采油措施的不断应用以及油气井开采年限的不断延长,套管服役工况越来越苛刻,套管损坏(简称"套损")日趋严重,套损井次逐年加速上升,严重影响了油气正常生产,甚至导致油气井报废停产,引起安全和环保风险。腐蚀,尤其是点蚀,是造成套损问题的主要诱因(套损腐蚀井次有的高达19/36),也是影响套管工作可靠性及使用寿命的关键因素。基于此,简述了油气田套损的定义,概述了国内外油气田套损现状,阐述了套损腐蚀失效的形式、特点及其危害,重点从材质和环境(温度、CO_2、H_2S、Cl~-、矿化度等)两方面综述了套损腐蚀机理、主要影响因素及其作用机制、影响权重和因素类别,并针对不同的阶段归结了耐蚀材料、表面技术等相应预防与治理措施,同时对套损的研究关注点及其采用的研究手段进行了展望,以期为有效遏制套管因腐蚀而损坏的增长势头以及保持油气安全、绿色可持续开发提供借鉴和理论依据。     

基于MCS-51单片机的普通车床数控化改造设计

针对普通车床数控化改造的现状与趋势，文中对其数控化改造的原理和结构方案进行了研究；建立了以MCS-51系列8031单片机为控制核心的总体改造设计方案模型；阐述了基于MCS-51单片机控制的X,Z向进给系统与电动刀架的设计计算和参数确定，微机数控系统硬件组成与软件设计及工作流程；实现并增强其自动化加工、稳定质量、提高工效和适用性，为企业数控化技术改造提供一种途径和方法。     

Biological issues in materials science and engineering: Interdisciplinarity and the bio-materials paradigm

Biological systems and processes have had, and continue to have, important implications and applications in materials extraction, processing, and performance. This paper illustrates some interdisciplinary, biological issues in materials science and engineering. These include metal extraction involving bacterial catalysis, galvanic couples, bacterial-assisted corrosion and degradation of materials, biosorption and bioremediation of toxic and other heavy metals, metal and material implants and prostheses and related dental and medical biomaterials developments and applications, nanomaterials health benefits and toxicity issue, and biomimetics and biologically inspired materials developments. These and other examples provide compelling evidence and arguments for emphasizing biological sicences in materials science and engineering curricula and the implementation of a bio-materials paradigm to facilitate the emergence of innovative interdisciplinarity involving the biological sciences and materials sciences and engineering. Enhanced for the Web This article appears on the JOM web site (www.tms.org/JOMPT) in html format and includes links to additional on-line resources.     

GF连续通过式抛丸机堵件、卡件问题研究及改善

在采用GF连续式抛丸机清理和去除曲轴、凸轮轴等铸件表面黏附的砂子和铁锈的过程中,卡件和堵件问题是高频率发生问题,严重影响着生产效率并存在安全隐患。本文通过研究抛丸机和小件分件机结构原理,优化和改进铸件排气系统和浇注系统等结构有效地改善了抛丸机堵件和卡件问题,可为国内同行提供借鉴。     

汽车冲压模具镶块螺钉与销钉快速设计算法研究与开发

镶块是冲压模具的基本结构,与其他部件之间通过销钉定位、螺钉紧固的方式进行装配。螺钉与销钉设计简单,但对设计质量和效率要求比较高。因此,提出了一种基于模具镶块结构的螺钉与销钉自适应快速设计算法。根据镶块的结构形状和大小,按照螺钉和销钉的孔距和边距要求,自动进行孔位布置,生成系列位置圆,且可以对圆的排布进行编辑和调整,并调用相应的螺钉和销钉标准件进行装配。该算法可实现在非平面复杂镶块上设计螺钉和销钉孔,而且还能依据镶块紧固厚度自适应选择相应螺钉和销钉规格。为了实现自动化设计,将该算法无缝集成到NX软件平台,开发了一套螺钉与销钉的自适应设计与装配系统。实例表明,自适应设计与装配可以显著提高模具镶块中螺钉与销钉的设计质量和效率。     

第十届中国国际模具技术和设备展览会模具水平评述

对第十届中国国际模具技术和设备展览会上展出的各类模具、模具标准件、模具材料进行了水平分析 ,分析了我国模具、模具标准件、模具材料的技术进步及存在的问题 ,提出了我国模具技术发展方向。     

复合热源螺柱焊方法

针对大厚度钢板和大直径螺柱,采用感应加热/螺柱电弧复合热源进行焊接试验,研究了焊接工艺方法及参数对接头性能的影响.结果表明,对于厚度30～80 mm高强中碳调质钢与16～27 mm的螺柱,在合适的工艺参数下,焊接过程稳定,可以得到外观成形饱满美观、无裂纹、连接强度高的焊接接头.接头显微观察结果表明,母材和螺柱加热、熔化均匀,焊接接头界面无未熔合、气孔等焊接缺陷.焊缝组织为板条马氏体和贝氏体,接头组织性能良好.接头EDAX分析结果表明,从中碳调质钢侧到螺柱侧存在Cr元素的过渡,接头质量得到有效改善.     

The production,recovery, properties,and applications of americium and curium

Nuclear reactors produce mixtures of Am-241 and Am-242, and beta decay of plutonium produces radioactively pure Am-241. Curium is a product of intense neutron exposure of Pu-239. Separation and purification processes for americium and curium include ion exchange, precipitation, and both liquid-liquid and molten-salt extraction. This article reviews the principal production, recovery, and waste treatment processes and briefly discusses the chemical properties and uses of americium and curium.     

铼元素分离富集研究进展

铼元素是一种可广泛应用于国防、航空航天以及新型科技领域的重要战略资源。铼元素在地壳中含量极低,是一种稀散金属,需要通过高效的分离富集才能获取。介绍近年来铼金属的冶炼/回收工艺流程及进展,综述近年来铼金属的冶炼/回收工艺流程及其进展,重点介绍可应用于铼富集分离的块体材料、纳米材料、生物质材料、介孔硅材料等新型吸附材料及其在铼一次资源与二次资源的开发与回收中的应用,并对铼富集与分离技术的发展进行展望。     

热处理工艺对5Cr钢力学性能和耐蚀性能的影响

利用光学显微镜、拉伸及冲击试验机等仪器研究了不同热处理工艺对5Cr钢组织和力学性能的影响,利用高温高压反应釜模拟腐蚀过程,并结合电化学测试对比分析了热轧态和调质态钢的耐腐蚀性能。结果表明:5Cr钢经淬火+回火处理后,组织中碳化物弥散析出,具有较高的强度和良好的塑、韧性。热轧态钢的腐蚀速率为0.188 mm/a,调质态钢为0.158 mm/a。调质态钢中作为阴极的碳化物(Fe₃C)少且均匀弥散分布,组织自腐蚀电位较高,腐蚀电流密度较低,电偶腐蚀程度较浅,耐腐蚀性能较好。     

行波磁场对ZL205A合金薄壁铸件凝固缺陷和力学性能的影响

研究了凝固过程中局部加载行波磁场对ZL205A合金薄壁件缩孔、缩松和力学性能的影响。利用扫描电子显微镜对制备试样的显微组织进行分析,采用电子万能材料试验机对铸件力学性能进行测试。结果表明:与相同条件下获得的未施加行波磁场的铸件进行对比,施加行波磁场的铸件缩孔、缩松缺陷得到大幅改善;经过T6热处理后,抗拉强度、屈服强度、延伸率分别由436.61 MPa、390.22 MPa、3.29%提高到470.24 MPa、416.97 MPa、4.15%,抗拉强度和屈服强度分别提高了33.63 MPa、26.75 MPa,延伸率提高了26.14%。     

Ni-P/Ti/DLC多层膜的摩擦磨损性能

目的研究摩擦速度、载荷及加热温度对Ni-P/Ti/DLC多层膜摩擦磨损性能的影响。方法用化学镀镍磷工艺在模具钢基体表面镀上Ni-P层作切削层,采用过滤阴极真空电弧(FCVA)技术分别沉积Ti过渡层和DLC保护层。通过摩擦磨损实验,评价该多层膜的摩擦磨损性能。利用纳米压痕测试和拉曼光谱检测,研究该多层膜在不同加热温度下的硬度、弹性模量和结构成分。利用扫描电镜及表面轮廓仪分别对该多层膜的磨痕形貌和横截面轮廓进行分析。结果随着摩擦速度的增大,Ni-P/Ti/DLC多层膜的摩擦系数呈下降趋势,磨损率和磨损体积呈先减后增的趋势。不同载荷下的摩擦系数变化幅度较小,磨损率和磨损体积随着载荷的增大呈增加的趋势。随着加热温度的升高,摩擦系数呈下降趋势,磨损率和磨损体积呈先增后减的趋势。此外,随着加热温度的升高,多层膜表层DLC膜中石墨相逐渐增多,硬度和弹性模量随之呈先增后减的趋势。结论较高摩擦速度下,多层膜表层DLC膜石墨化趋势增强,摩擦系数变化幅度较大,且表面磨痕宽度和深度显著增加,磨损加剧。多层膜中软质的Ti金属层和硬质的DLC层,能有效提高多层膜在高载荷下的摩擦磨损性能。随着加热温度的升高,多层膜表层DLC膜中石墨相逐渐增多,摩擦过程更易生成转移膜。     

Impact of silver sulphides on gold cyanidation with polymetal sulphides

Gold leaching was influenced in association with silver and polymetal sulphide minerals. A packed bed was adopted to single out the galvanic and passivation effects with four sets of minerals: pyrite–silica, chalcopyrite–silica, sphalerite–silica and stibnite–silica. Pyrargyrite enhanced Au recovery to 77.3% and 51.2% under galvanic and passivation effects from pyrite (vs 74.6% and 15.8%). Pyrargyrite in association with sphalerite also enhanced Au recovery to 6.6% and 51.9% (vs 1.6% and 15.6%) under galvanic and passivation effects from sphalerite. Pyrargyrite associated with chalcopyrite retarded gold recovery to 38.0% and 12.1% (vs 57% and 14.1%) under galvanic and passivation effects. Accumulative silver minerals enhanced Au recovery to 90.6% and 81.1% (vs 74.6% and 15.8%) under galvanic and passivation impacts from pyrite. Silver minerals with sphalerite under galvanic and passivation effects enhanced Au recovery to 71.1% and 80.5% (vs 1.6% and 15.6%). Silver minerals associated with chalcopyrite retarded Au recovery to 10.2% and 4.5% under galvanic and passivation impacts (vs 57% and 14.1%). Stibnite retarded Au dissolution with pyrargyrite and accumulative silver minerals. Pyrargyrite and accumulative silver enhanced gold dissolution for free gold and gold associated with pyrite and sphalerite. Gold dissolution was retarded for gold and silver minerals associated with chalcopyrite and stibnite.     

硬车削加工技术对产品质量成本的影响

针对采用淬硬钢及高强度钢加工模具及工件的迅速增加、而传统的加工方法工效低、成本高这一问题，通过对加工技术要求和加工条件的分析比较，从硬车削加工的特点，加工方法、刀具的选用等几个方面进行论证，并通过在生产加工中局部应用对工艺方法进行验证，发现硬车削加工的方法完全能取代传统的加工方法，可大大提高生产效率和降低制造成本。     

中碳调质钢焊接区氢致裂纹行为的直接观察

本研究对铬镍系中碳调质钢(SNC631)的高温充氢试件及焊接试件中,氢致裂纹的宏观与微观行为,用光学显微镜及电镜进行了直接观察与记录。并对氢致裂纹萌生及扩展的某些机理,诸如微裂纹与塑性变形的关系,热影响区微裂纹的萌生与硫化物夹杂的关系,以及断裂形式与显微组织的关系等问题,有了进一步的认识。     

航空发动机叶片再制造技术的应用及其发展趋势

围绕2类航空发动机典型缺陷(损伤类缺陷和附着类缺陷),分析增材再制造和减材再制造在航空发动机叶片再制造领域的应用及其所达到的效果。以航空发动机叶片再制造效果和再制造成本为评价指标,总结激光熔覆、焊接等增材再制造技术和水基液清洗、机械物理方法等减材再制造技术的原理、优缺点,阐述航空发动机叶片再制造的发展趋势。      

新课程改革背景下师范院校的核心理念

新一轮基础教育课程的改革,要求师范院校密切关注和了解其动态及走向,努力探索改进教师培养和培训的新思路、新形式、新内容和新方法,切实提高教师专业化的培养能力和水平。师范院校应树立以生为本的教育科学发展观的核心理念;确立育师为本的核心价值观。     

产品数字化预装配系统体系结构的研究

数字化预装配技术是虚拟制造中的关键技术,产品数字化预装配系统的框架和体系结构在其各单元技术的研究和应用中起着十分重要的指导作用.结合当前数字化预装配技术的研究和应用情况,阐述了数字化预装配技术的内涵、需求及特征.在分析产品数字化预装配系统的功能组成、结构框架和信息流程的基础上,提出了基于网络面向异构平台的产品数字化预装配系统开放式、可重构、可重用、可扩展的集成化框架及体系结构.