Deformation and energy absorption of aluminum foam-filled tubes subjected to oblique loading

Research to quantify the energy absorption of empty and foam-filled tubes under oblique loading with different loading angles and geometry parameters was carried out. Tests on circular tubes made of aluminum alloy AA6063 under quasi-static axial or oblique loading were performed. The collapse behavior of empty, foam-filled single and double tubes was investigated at loading angles of 0°, 5°, 10° and 15° with respect to the longitudinal direction of the tube. The tubes were fixed at both ends and oblique load was realized by applying a load at the upper end of a pair of specimens. When the foam-filled tubular structures subjected to oblique quasi-static loading, some new deformation modes, such as spiral folding mode, irregular extensional folding mode and irregular axi-symmetric or diamond deformation mode, were identified and ascribed to the bending of tubes and shearing of foam filler, as well as the interaction between the tubes and the foam. The energy absorption characteristics of empty and foam-filled single and double tube structures with respect to the load angle and wall thickness are determined. It is found that the energy-absorbing effectiveness factors of the circular tube structures with aluminum foam core are significant higher than those of the empty tubes and the energy absorption capacity of the foam-filled double tubes is better than that of the empty and foam-filled single tubes.     

计算机在压铸机压射速度控制中的应用

压铸机压射速度快慢是制约压铸件质量与效率的重要因素,利用计算机、检测、执行装置实现压射速度的闭环控制是非常必要的,本文在分析了压射基本原理和速度变化规律之后,确定了基于计算机控制的组成部分及控制方案,并针对测速编码器进行简单介绍,保证了压射速度的实时监控和可靠控制。     

聚4-乙烯吡啶基碱性膜的制备及性能分析

采用自由基聚合制备聚4-乙烯吡啶(P4VP)。引入溴乙醇(BE)对制备的P4VP进行季铵化处理,合成一系列不同季铵化取代度的季铵化聚4-乙烯吡啶(QPVPE),最后,引入戊二醛(GA)与QPVPE进行交联,制备得到适合燃料电池使用的交联型聚4-乙烯吡啶基碱性膜。实验过程中,借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TGA,DTG)及力学性能测试等分析手段,对得到的导电膜结构及其理化性能进行分析,并对其导电性能进行性能测试。结果表明,QPVPE77.6%-GA16.87%膜综合性能最佳,该膜的电导率为10.48 mS/cm、含水率(WU)86.4%、溶胀率(SR)66.8%、拉伸强度为23.97 MPa。在25℃条件下,于1 mol/L的KOH溶液中浸泡192 h后,电导率损失为19%。因此,该膜具有较好的耐碱性能。     

牦牛绒过氧化氢/过硫酸铵脱色体系工艺优化及其机制

针对现有商业化牦牛绒脱色过程复杂、脱色时间长等问题,提出新型过氧化氢/过硫酸铵体系牦牛绒脱色工艺。在尽可能提高纤维白度的前提下尽量减少纤维损伤,通过单因素试验确定了脱色时间、过硫酸铵用量和试剂pH值,对脱色工艺进行探讨并与商业化脱色牦牛绒进行比较。结果表明:采用过硫酸铵质量浓度为400 g/L,试剂pH值为9,在室温下脱色为180 min可达到商业脱色牦牛绒的效果,脱色时间节省至原来的1/8;脱色机制分析发现,脱色过程中硫酸根自由基起主要作用,羟基自由基起次要作用。该脱色工艺简单,为牦牛绒高值化利用提供了新的解决方案。     

不同粒径磷石膏脱水研究

利用XRD、TG-TDA分析测试方法,研究了磷石膏的粒度、脱水温度、脱水时间对磷石膏脱水效果的影响,得到最佳的工艺参数为:细度0～0.3 mm,脱水温度150℃,脱水时间2h.采用此工艺制得相应磷建筑石膏的标准稠度为0.69,初凝时间8min,终凝时间10 min,抗折强度1.93 MPa,抗压强度4.7 MPa.     

发动机缸盖螺栓疲劳断裂失效分析

通过断口(宏观)形貌分析、微观组织分析、化学成分检测以及硬度测试等手段对SCM435钢发动机缸盖螺栓的疲劳断裂进行失效分析。结果表明,失效SCM435钢缸盖螺栓的化学成分和显微组织合格,硬度符合技术要求。失效样件1的断裂原因为表面脱碳引起的脆性断裂,螺栓断裂部位的表面脱碳层宽为120μm;失效样件2主要是非金属夹杂物所引起的疲劳断裂,近球状的CaS-CaO-Al₂O₃-MgO复合型冶金夹杂物造成了沿晶裂纹。对材料的塑韧性、表面脱碳及非金属夹杂物等指标,提出了改善建议。     

一种新型六自由度并联机器人设计

为了扩大并联机器人的工作空间,减少整体尺寸,设计一种新型的六自由度并联机器人,它由6个SPS支链连接动平台与滑块,滑块绕定平台旋转以改变动平台位姿。通过在静平台与动平台分别建立静坐标系与动坐标系得到变换矩阵,进而求得六自由度并联机器人的位姿反解,即每个滑块的位置。在得到此并联机器人位姿信息后将每个支链视为二力杆求出每个滑台的受力情况,进而计算得到此并联机器人各位姿驱动力。并提出一种通过线圈拖拽钕磁铁的驱动方式。该新型并联机器人具有Z轴转动不受限制的特点,极大地扩展了其运动范围,且相对常规并联机器人结构尺寸极大减少。     

高铌γ-TiAl合金表面微弧氧化陶瓷涂层的耐蚀性及高温氧化行为

利用微弧氧化技术（MAO）在硅酸钠和氢氧化钾溶液中对高铌γ-TiAl合金表面原位生长陶瓷涂层以提高γ-TiAl合金的抗高温氧化性能。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、电化学工作站和箱式电阻炉高温氧化测试分析涂层的表面及截面形貌、相组成、元素化学结合状态、耐蚀性和高温氧化行为。XRD和XPS结果表明,陶瓷涂层主要由Al₂TiO₅、SiO₂和Nb₂O₅组成。涂层与基体界面结合良好,厚度约2.15 μm。高铌γ-TiAl合金经微弧氧化处理后,在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流降低近1个数量级。微弧氧化处理试样在800~900 ℃中的氧化增重仅为基体的8.9%~37.5%。微弧氧化陶瓷涂层将基体的氧化激活能从247.79 kJ/mol增加到涂层试样的574.41 kJ/mol。     

形变量和冷却速度对SCM435冷镦钢形变诱导铁素体相变的影响

通过热模拟试验研究了两相区轧制,研究了形变量（15%~40%）和冷却速度0.8 ℃/s和1.2 ℃/s对SCM435冷镦钢的形变诱导铁素体相变的影响。结果表明:SCM435钢在奥氏体和铁素体两相区（750~850 ℃）轧制,在0.8 ℃/s的冷速下,随形变量增加,形变诱导铁素体体积分数呈升高趋势,并存在粒状珠光体组织,硬度呈先降低再升高的趋势;在1.2 ℃/s的冷速下,随形变量增加,形变诱导铁素体体积分数呈降低趋势,并出现了粒状贝氏体组织,硬度呈升高趋势。     

活塞顶面热障涂层对活塞热负荷的影响

活塞顶面热障涂层可以有效降低活塞工作热负荷、提高活塞使用寿命。以一款非道路高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,采用硬度塞测温法试验测试了无热障涂层活塞在最大转矩工况下表面19个特征点的温度值,同时采用等参法建立了活塞有限元仿真分析模型,对比分析了活塞顶面热障涂层对活塞温度场和热应力场的影响。研究结果表明：活塞顶面热障涂层能有效降低活塞头部和环槽区域的工作温度,活塞头部顶面区域温度下降幅度为20~32 ℃,一环和二环的环槽区域温度下降幅度为15~18 ℃;但活塞顶面采用热障涂层后,活塞基体顶面黏结层区域的热应力会急剧升高,活塞基体顶面、喉口区域以及边缘棱角处热应力集中现象明显,在活塞顶面喉口黏结层区域最大热应力达到291MPa,易导致热障涂层的剥落失效。