光学晶体材料的各向异性对金刚石车削表面粗糙的影响

单晶脆性光学晶体材料是各向异性材料,在进行切削加工时,已加工表面的粗糙度将随晶向的变化发生改变.本文研究了金刚石超精密切削加工单晶材料时已加工表面粗糙度的变化规律,提出了解理面上的正应力与滑移面沿滑移向上的剪应力哪一个占主导地位正是加工表面的粗糙度呈各向异性分布的原因.最后,本文通过对单晶Ge(110)晶面、(111)晶面的切削试验验证了本文所提出的理论.     

随钻电磁波电阻率测井在水平井各向异性地层响应特征研究

在砂泥岩薄互层、缝洞型地层以及泥页岩储层等非常规油气藏中,地层普遍存在各项异性。在水平井测量环境下,仪器响应方式与直井不同,同时受到地层各向异性影响,电阻率测井响应更加复杂,增加了储层评价难度。使用数值正演方法模拟了水平井各向异性地层电磁波电阻率测井响应,分析了各向异性地层对电磁波电阻率测井响应的影响规律。研究结果表明:随着各向异性系数增大,方位相位差电阻率和方位幅度比电阻率均增大,而方位幅度电阻率随各向异性系数增大分离程度比方位相位差电阻率分离程度小。最后,对电磁波电阻率实测资料进行分析。可知,各向异性地层往往会导致水平井电阻率与直井电阻率存在显著差异,同时在泥岩层会出现曲线分离现象。     

裂缝参数对地震方位各向异性特征的影响

通过数值模拟的方法研究由垂直裂缝诱导的HTI介质的各向异性特征,以及裂缝各发育参数与地震响应之间的关系。研究结果表明:对于HTI介质,裂缝介质的各向异性特征随裂缝密度增加而增强,且含饱和气裂缝介质的各向异性特征比含饱和水裂缝介质更显著;P波速度、反射系数随方位角会呈现椭圆、周期性变化,各向异性椭圆方位指示裂缝发育方向。     

纳米复合Nd2Fe14B/α Fe磁体中晶粒的随机各向异性

以Nd2Fe14B/α Fe为例，研究了球状纳米晶粒尺寸对复合磁性材料有效随机各向异性的影响. 结果表明，材料的有效随机各向异性常数〈Keff〉随软磁性晶粒尺寸Ds的增加而减小，随硬磁性晶粒尺寸Dh的增加而增大.要使复合磁性材料获得较大的各向异性(矫顽力),Ds应尽量减小(10?nm左右), Dh尽量增大.为使材料具有高的磁能积,Dh应大于10?nm, Ds在10?nm左右. 关键词：有效随机各向异性；纳米晶粒；纳米复合材料；交换耦合相互作用     

纵波AVO数据用于储层裂缝参数反演的研究

随着油气田精细勘探对地震数据分析精度的要求越来越高,方位各向异性成为必须考虑的重要因素之一。地下裂缝导致地震波场呈现方位各向异性的特征,地震波反射振幅随炮检距和方位角的变化而变化。运用地震波近似反射系数公式推出裂缝介质的弹性参数反演公式,通过模型对反演公式进行验证,反演结果能够满足精度要求。     

统一强度双向渐进结构拓扑优化方法

在传统渐进结构优化方法基础上,采用统一强度理论提出了一种对各种性能工程材料普遍适用的统一强度双向渐进结构拓扑优化方法.该方法既可以对各向同性材料进行拓扑优化,也可以对实际工程中普遍存在的各向异性材料进行拓扑优化.算例表明,该方法不但适用于土建工程等脆性材料结构拓扑优化设计,而且在各向异性材料加工和模具设计领域具有广泛用途.     

剪切效应对纤维增强材料渗透率的影响

复合材料液体模塑成型(Liquid Composites Molding，LCM)预成型体铺料过程中，由于模腔的几何形状复杂性及纤维织物固有的铺敷特性，纤维增强材料通常发生剪切变形，引起织物局部渗透率变化。采用径向流动法研究了不同剪切角度下编织纤维毡的面内渗透特性，建立了理论预测模型，对主渗透率比和主轴方向2个关键参数与剪切角的关系进行了研究。发现随着剪切角的增加，主轴的变化角度上升，而主渗透率比随剪切角的增加而减小，并且这2个关键参数的实验值与理论预测值吻合较好。     

三元剪切角新模型的研究

通过对切削区速度场的分析,建立了切削过程的速度场模型,根据此模型,导出了二元切削时求解剪切角φ的简化公式,在二元切削模型的基础上,首次给出了三元切削时法向剪切角φn的新模型,最后得出结论：无论是二元还是三元切削,剪切角φ（或φn)主要取决于刀具前角γo(或γn)和被切削材料在剪切移前后的速度之比|V|/|Vc|。     

各向同性材料受各向异性弹性损伤时的应力应变关系

构造了具有主对称性的损伤影响张量,研究了弹性各向异性损伤时的有效应力,按照Lem aitre应变等价性假设,建立了弹性各向异性损伤应力应变关系,并引入了材料的有效柔度张量.由于应力应变关系应该具有对称性,因此要求有效柔度张量具有对称性.采用S idoroff的弹性能等值假设和弹性余能等值假设构造了材料的有效柔度张量.推导出损伤应变能释放率张量.推导了各向同性材料在受各向异性弹性损伤时的应力应变关系,分析表明,原为各向同性的材料,在受各向异性损伤后,表现出各向异性.     

聚四氟乙烯微孔薄膜的各向异性机械性能研究

通过对聚四氟乙烯微孔薄膜不同方向试样的机械性能测定表明,薄膜具有明显的各向异性特性。薄膜的纵向和横向具有相对较好的机械性能,而薄膜的斜向机械性能明显差于薄膜的纵向和横向。薄膜最薄弱的方向约在45°左右。薄膜的这种各向异性特性在覆膜材料的加工中需引起足够的重视,以使覆膜材料得到优化的设计和加工。     

A Microplasticity Analysis of Cutting Force Variation in Ultraprecision Machining

ＡＭｉｃｒｏｐｌａｓｔｉｃｉｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｕｔｔｉｎｇＦｏｒｃｅＶａｒｉａｔｉｏｎｉｎＵｌｔｒａｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ＭａｃｈｉｎｉｎｇＺＨＯＵＭｉｎｇ；ＹＵＡＮＺｈｅｊｕｎ；ＤＯＮＧＷａｎｆｕ（周明），（袁哲俊），（董万福）（Ｄｅｐｔ．ｏ...     

金属单晶材料精密切削时切削力的研究

分析了金属单晶材料的力学特性，从理论上推算出精密切削金属单晶材料时切削力随金属单晶的晶面、晶向的变化规律，并通过切削实验得到验证。     

Elastic-plastic finite element simulation for diamond turning process

Diamondturningprocessischaracterizedbyhigh dimensionalaccuracyandgoodsurfaceintegrityandhasbeenappliedinmanyadvancedindustrialfields,such ascomputer,automobile,opticsmanufacturing,etc.Usingthistechnology,thesoftmetal,suchasalumi numorcopperoritsalloys,can…     

切削工艺参数对Ti6Al4V合金切屑形貌的影响规律

为解决当前传统钛合金的切割加工过程只考虑单一性能,导致加工功能较差的问题,以Ti6Al4V合金为研究对象,研究切削进给速度、刀具前角角度等对切屑尺寸及形貌的影响.设定不同的切削速度、进给速度和刀具前角度,对锯齿金相的齿距、自由表面、带倾角以及带宽进行测量,根据测量结果分析切削工艺参数对Ti6Al4V合金切屑形貌的影响规律.结果表明:随着进给速度的增加,锯齿间距和自由表面尺寸增加显著,剪切带倾角随着切削厚度的增大而减小;当刀具前角为0°时,剪切带倾角从63. 21°降至50. 80°,刀具前角为8°时,剪切带倾角从68. 93°降至最低时为49. 8°,刀具前角的变化对剪切带倾角的影响不大.     

金属基复合材料SiCp/Al的振动切削特性研究

通过试验研究了普通和超声切削新型颗粒增强金属基复合材料SiCp/Al的切削特性 ,得到了超声振动切削该新材料的切屑形态、切屑变形系数、剪切角和表面残余应力的变化规律 ,研究表明 :金属基复合材料的切削过程不完全是塑性材料的切削过程 ,而是有些类似脆性材料的破坏形式 ,超声振动切削复合材料和振动切削其他塑性材料的规律较为相似 ,但由于材料本身的结构特点 ,形成的切屑仍属于塑性和半塑性的节状切屑 ,此外振动切削的切向残余压应力较普通切削大 ,在试验的切深下 ,残余压应力随切削深度的变化不显著     

基于最小能量原理计算高速切削过程中的剪切角

以Oxley模型的切削力和切削几何关系为基础,提出通过计算切削过程中第一形变区、第二形变区的应力和应变来计算塑性变形功,从而构建随着切削过程中剪切角的变化,系统总能量变化规律的计算模型。基于最小能量原理,确定对应切削过程中塑性变形功最低时的剪切角为平衡剪切角。在模型中引入Johnson-Cook本构方程与动态流变应力本构方程,以文献中45钢的切削实验数据为依据,分别计算引入2种本构方程的基于最小能量原理模型的剪切角,并将计算结果与Oxley模型的计算结果进行对比分析,结果表明文中构建模型的计算结果与实验结果吻合较好。     

金刚石车削单晶锗和硅

本文研究了金刚石车削单晶锗、硅时表面粗糙度随切削方向的变化规律。研究表明：表面粗糙度与切削方向和解理面的夹角有关，夹角越大，切削力在垂直于解理面方向上的分力越大，材料越倾向于产生解理破坏，表面粗糙度越大；反之，材料越倾向于滑移变形，表面粗糙度越小     

面向金属切削过程数值模拟的材料本构方程和刀-屑摩擦特性

为了提高金属切削过程的数值模拟精度,围绕与其密切相关的材料本构方程和刀-屑摩擦特性展开研究。针对铝合金7050-T7451材料,采用分离式霍普金森压杆实验（Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB）获取材料本构方程,采用正交切削实验获取切削过程的刀-屑摩擦曲线。对AdvantEdge FEM软件进行二次开发,输入材料本构方程和刀-屑摩擦系数,研究切屑厚度、剪切角、应变、应变率等切削过程典型特征随切削参数的变化规律。结果表明：所提出的数值模拟方法对切削过程的典型特征具有很好的预测效果,在AdvantEdge FEM软件中输入合适的材料本构方程和刀-屑摩擦系数能够明显提高数值模拟精度。     

基于切削试验的切屑折断预报

通过切削试验,获得了刀具主要偏角,切削速度和工件材料牌号对切屑的极限进给量和极限背吃刀具的影响规范及其经验公式,并根据切屑折断面线建立了判断发屑是否折断知识库和切屑折断预报系统。