Ti-6Al-4V表面电子束熔覆(Ti,W)C1-x复合涂层的形成及摩擦性能

通过高能电子束熔覆技术,利用WC-10Co粉末在Ti-6Al-4V (TC4)合金表面制备了(Ti, W)C_(1-x)复合涂层。采用SEM、EPMA和XRD等手段对不同熔覆电流下复合涂层的显微组织和相组成进行了分析,讨论了各相的形成机理;采用显微硬度计和球盘摩擦实验设备对复合涂层的显微硬度和摩擦性能进行分析,讨论了不同熔覆电流下复合涂层的摩擦机理。结果表明,3种复合涂层中WC粉末均全部分解,涂层由α-Ti、β-Ti、树枝状和块状(Ti, W)C_(1-x)及少量W组成。复合涂层厚度为400～600μm,涂层与基体结合性良好。与基体相比,(Ti, W)C_(1-x)复合涂层的平均硬度和耐磨性提高2～3倍且随熔覆电流增加而降低,在熔覆电流为12 mA时,表面显微硬度最高为860 HV;熔覆电流为12和15 m A时摩擦机理分别为轻微磨粒磨损和严重的磨粒磨损,而18 mA时还伴随着少量疲劳磨损。     

水辅注射成型技术综论

水辅注射成型是在气体辅助注射成型的基础上发展起来的一种新兴的注射成型工艺,论述了该技术的成型原理、成型特点、成型工艺、成型设备,以及当前该技术在国内外的应用、发展现状,并指出了水辅注射成型技术今后亟待解决的几个关键性问题。     

挤压铸造法制备粉煤灰增强铝基复合材料及其磨损机理研究

通过挤压铸造法制备了不同含量粉煤灰增强铝基复合材料,其中粉煤灰的体积分数可达30%以上。采用SEM、金相显微镜对样品的结构与形貌进行了表征,研究了不同粉煤灰含量试样的摩擦磨损性能,并对其磨损机理进行了分析。实验结果表明,随着复合材料部分粉煤灰相对含量的增加,复合材料的摩擦磨损性能得到提高,在较低载荷作用下复合材料磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损,较高载荷作用下主要呈现剥层磨损与磨粒磨损。     

注射成型聚合物充模取向应力场模型化理论研究:恒温不可压缩熔体

研究复杂流场条件下恒温不可压缩聚合物熔体注射充模流动诱导取向应力场数学模型理论。针对聚合物缠结大分子链单体在成型充模过程中的无轨形变特性,基于珠簧链模型与统计力学理论,建立以缠结大分子链单体等效末端距矢量(End-to-end vector,ETEV)为核心的恒温不可压缩聚合物充模流动诱导取向物理模型;由不可逆热力学与连续介质力学理论出发,研究得出与胡克定律具有类似形式的缠结大分子链单体流动诱导形变线弹性理论模型,进而得出恒温不可压缩聚合物充模流动诱导应力场线弹性模型;研究聚合物充模流动诱导取向的高弹形变特性,推导得到理论上等价、且具有更高解析精度的恒温不可压缩聚合物充模流动诱导取向应力场高弹性形变模型;引入八链朗之万模型以表征缠结大分子链单体相关参量与微元体积之间的定量关系,得出模型的解析形式;研究相关模型的结构特点及物理性态,比较各模型在表征聚合物充模流动诱导应力-应变工程问题的适配性及其关联性。     

基于计算流体力学方法求解流体润滑问题的研究

在分析雷诺方程求解流体润滑问题上的不足与局限性的基础上,给出了基于N-S方程的计算流体力学(CFD)求解流体润滑问题的方法。对CFD方法求解流体润滑问题的可行性进行了研究,给出了CFD方法求解流体润滑问题的一般流程、求解过程、数值计算实例,最后指出了CFD方法求解流体润滑问题时可能的发展趋势。     

基于优化组合遗传算法的塑料薄壁件注射成型工艺参数预测

在传统遗传算法的基础上，采用Gray编码和锦标赛寻优策略、全局搜索和局部搜索相结合的优化组合算法，结合CAE分析结果，对影响薄壁件质量因素的主要注射成形工艺参数进行预测，并通过实例验证算法的可行性，为塑料薄壁件成型工艺优化提出了一条新思路。     

工艺参数对高光注射成型制品翘曲的宏观影响

以线性、小变形、热弹模型Duhamel-Neumann方程为基础,研究了温度因素对高光(无痕)注射成型(Rapid heat cycle molding,RHCM)制品残余应力的影响。开发了车载高光蓝牙模具和温控辅助装置,研究了工艺参数对RHCM制品翘曲的宏观影响。结果表明:RHCM成型模温设定应该有上限值,在相同的模温下各参数在可行范围内设定条件下,对制品翘曲的影响由大至小依次为:保压时间、保压压力、熔体温度、注射压力、冷却时间。随着模温逐步升高,制品翘曲呈准线性减小趋势,且随着熔体温度和注射压力的升高而小幅度减小,随着保压压力的升高、保压时间和冷却时间的延长而小幅度"V"型波动,且均在塑料热变形温度附近达到极小值。     

注塑充模聚合物流动形态与力学行为分子机制研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(Polymeric methyl methacrylate,PMMA)为实验材料,基于分子动力学模拟实验研究了注塑成型聚合物充模流动与力学行为的分子机制。构建包含10条聚合度为20的无规PMMA分子链所构成的链团模型,基于能量最小化与SA算法实现了体系能量初始化;基于周期性边界,引入COMPASS从头算分子力场及Velocity-Verlet算法,实现了PMMA胞元在恒温平面流场中的流态与力学行为模拟实验。结果表明,PMMA充模与形变过程首先需要克服包含体系内能、分子链松弛与解缠在内的"活化能",且存在时间和应力阈值,前者体现了瞬时加载内能协调效应,后者对应于高剪切力作用下分子松弛与解缠现象。体系C原子回转半径分布表明剪切力的作用使得高分子沿流场方向取向排布,剪切力越大则取向越明显,剪切力过大则分子链将断裂而弹性恢复。MSD结果揭示了熔态聚合物充模流动的实质是大分子链定向迁移和取向排布协调运动的结果,且进一步验证了"活化能"的存在,克服这一制约之后大分子链的迁移效应才变得明显,且迁移速率随剪切应力的增大呈非线性增大变化。     

注射速度对制品成型结晶形态的影响

以某平板塑件为例,以聚丙烯（PP）为实验材料,通过成型取样、X射线衍射实验及数据处理技术相结合的方法研究了注射速度对制品结晶形态的影响规律及影响效应。结果表明,在正常情况下,PP塑件的结晶类型主要为α、β两种晶型;制品的结晶度随注射速度的增大存在极点,呈现倒V字形的变化趋势;制品整体取向度与晶格畸变量具有类似的变化趋势,均随注射速度的增大而增大,而晶粒尺寸的变化则与注射速度呈现负相关性;注射速度对制品晶粒的影响最为显著,结晶度影响其次,影响显著性顺序依次为晶粒尺寸>结晶度>晶格畸变>取向度>晶型,对于本试样,最佳注射速度应控制在180 mm/s。     

基于综合平衡法的RHCM成型LCD电视机前面壳工艺优化研究

在综合利用正交实验法、CAE分析和数据处理技术的基础上,对快速冷热成型技术（RHCM）成型LCD电视机前面壳成型工艺进行了优化研究。通过实验设计及数值模拟获得样本数据,结合方差分析技术确定了该产品各成型品质指标的显著性影响因素;进而通过级差分析和综合平衡分析研究得出了该产品的最佳工艺因素组合,并经实验验证了该优化组合的工艺可行性。