纳米CeO_(2p)对镍基高温合金表面NiCoCrAlY激光熔覆涂层氧化行为的影响

纳米CeO2p是合金中最为常用的一种稀土改性材料,可明显改善合金的抗氧化性能.为了研究纳米CeO2p对双层热障涂层中NiCoCrAlY粘结层抗氧化性能的影响,本文采用激光熔覆技术,在镍基高温合金表面卜制备了4种纳米CeO2p含量不同的NiCoCrAlY粘结涂层,分析了它们在1050℃空气氛围中的等温氧化行为,并初步探讨了纳米CeO2p的作用机制.结果表明:添加纳米CeO2p的涂层的抗氧化性能均高于未加纳米颗粒的涂层,其中添加2%(质量分数)纳米CeO2p的涂层抗氧化性能最好.在氧化100 h后,添加2%纳米CeO2p涂层的质量增加仅为1.56 mg/cm2,较未加纳米颗粒的涂层减少一半以上;同时,涂层进入稳态氧化所需要的时间极短,仅为未加纳米颗粒的涂层的1/20;此外,涂层氧化膜在长时间氧化后仍很致密,涂层内部仅出现轻微的内氧化,而相同氧化条件下的未加纳米颗粒的涂层的氧化膜已趋于失效.     

Ni-P-金刚石化学复合镀研究工艺对镀层硬度的影响

在镍磷化学镀的基础上,研究了微米、纳米金刚石化学复合镀工艺。采用正交试验方法,研究化学镀液、金刚石种类与浓度、表面活性剂种类与含量以及热处理温度等因素对镀层显微硬度的影响。结果表明:对镀层硬度影响明显的因素依次为金刚石种类、表面活性剂种类、热处理温度和表面活性剂含量,而镀液种类和金刚石浓度对镀层硬度的影响较小。最佳工艺为:金刚石为纳米金刚石灰粉,添加阴离子表面活性剂,热处理温度为350℃,表面活性剂含量为1∶10,选用化学镀液B,金刚石浓度为6.0g/L。     

五连杆外骨骼助力系统行走步态模型能量补偿

人体行走过程包括支撑和摆动两相,脚后跟触地改变系统几何拓扑,使得步态变化不可导。外骨骼助力系统正常工作时运动状态与人体步态一致。文中运用位移激励法建立了一个支撑相过程中由驱动方程和约束方程组成的外骨骼行走步态模型拉格朗日方程组,通过三维捕捉系统确定人体不同负载下行走步态,通过方程组逆求解求得广义驱动力。脚跟触地导致系统能量损失,运用运动数据相空间分解方法分离出损失部分动能。理论计算出单腿支撑行走过程系统功率补偿密度和脚后跟触地瞬间动能损失,绘出各关节驱动功率时程变化曲线并对关节驱动器设计做了探讨。     

红外成像系统的调制传递函数测试

研究了刃边法测试光学系统调制传递函数(MTF)的原理,提出将改进倾斜刃边法用于红外成像系统MTF的测量。考虑刃边倾斜角度的测量误差和噪声干扰会引起红外系统MTF的测量误差,采用Canny算子、直线拟合和边缘扩散函数(ESF)重构行数变动等方法来提高MTF的测试精度;同时针对ESF与线扩散函数(LSF)提出有效的降噪算法来降低噪声对MTF测试精度的影响,从而系统地降低了MTF的测量误差。搭建了实验平台,以红外成像系统的理论模型和实测参数得到的MTF曲线为依据,实验验证了本文方法的有效性,测试分析了刃边倾角的变化对MTF测试精度的影响。实验结果表明:通过本文方法测试得到的MTF曲线的测试精度为0.010,测试重复精度为0.008,刃边倾角保持在2°~10°。实验结果显示:本文方法有效地降低了刃边倾角的测量误差和噪声干扰对MTF测试产生的影响,测试结果具有良好的重复性。     

纳米金刚石爆轰黑粉化学复合镀层的耐磨性能

采用在化学镀液中添加纳米金刚石爆轰黑粉的方法,在20#钢基体上共沉积了Ni–P–纳米金刚石复合镀层,重点研究了复合镀层的耐磨特性和金刚石含量、表面活性剂及热处理等工艺因素对复合镀层摩擦磨损性能的影响,并初步探索了复合镀层的耐磨机制。结果表明:纳米金刚石爆轰黑粉化学复合镀层具有优异的耐磨性能,黑粉中的石墨成分可起到自润滑作用。复合镀液中金刚石黑粉含量为8g/L,不添加表面活性剂,镀层热处理温度为360°C时,镀层耐磨性能最佳。     

化学复合镀槽内流场的数字模拟

运用Fluent软件对实验中自行设计的化学复合镀槽内的流场进行数值模拟,用Gambit建立流体区域的实体模型,采用RNG型k-ε湍流模型及多重参考系法（MRF）处理搅拌区域。选取了多种搅拌转速进行计算模拟,并对计算结果进行定性检验分析。结果表明,计算所选的模型能较准确地反应镀槽内的速度场,在90～110r／min时,镀槽内的速度场最均匀。模拟结果将为实验研究提供指导,对提高复合镀层的表面形貌和组织性能具有一定的参考价值。     

基于LS-DYNA的起重机车轮动态接触研究

为研究起重机车轮动态运行时与轨道的接触状况,借用LS-DYNA软件进行轮轨间的接触-碰撞非线性有限元分析。按照我国现行规范要求,建立轮轨有限元分析模型,得到接触区应力分布的等值线图和应力变化时程曲线。结果表明接触区存在渗透,车轮通过轨缝时最大复合应力约为静态接触应力的2.3倍,轮轨间未发生瞬时脱离。     

Ni/P金刚石化学复合镀层性能与组织研究

本文研究了金刚石含量、热处理温度、表面活性剂种类等因素对Ni-P-金刚石复合镀层的显微硬度与耐磨性能的影响;采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪对复合镀层的表面形貌及组织结构进行了分析。结果表明:在化学镀层中共沉积金刚石微粉能显著提高镀层的耐磨性;各工艺因素对复合镀层显微硬度与耐磨性的影响程度各不相同,热处理温度对复合镀层耐磨性能的影响最大;当镀液中金刚石微粉含量为2 g/L、热处理温度400℃、表面活性剂为SHP其含量为1∶15时,复合镀层的耐磨性能最好。与Ni-P化学镀层相比,金刚石复合镀层的耐磨性提高50%。     

ZnO,ZnO-Fe2O3晶核剂对微晶玻璃显微结构的影响

分析了在K2O-MgO-CaO-SiO2-P2O5-F系统可切削微晶玻璃中,ZnO,ZnO与Fe2O3复合晶核剂对可切削微晶玻璃显微结构的影响.制备的3种试样组分是:一份基础组分,另两份分别添加了ZnO和ZnO-Fe2O3晶核剂.试样均在1400℃下保温1h熔制.根据差热结果制定了晶化温度制度.采用XRD和SEM分析了晶化样品相组成及显微结构.同时测定了试样的性能.结果表明:ZnO可促进玻璃晶化后形成具有晶粒长径比大,相互交织的框架状显微结构,有利于提高样品的强度和韧性.在ZnO与Fe2O3复合晶核剂共同作用下,晶核形成量增多,晶粒变小,抗拉强度及硬度增加,但切削性能降低.     

Ni-P-金刚石化学复合镀层耐磨性能研究

在镍磷化学镀的基础上,研究了微米、纳米金刚石化学复合镀工艺。采用正交试验方法,研究化学镀液、金刚石种类与浓度、表面活性剂种类与含量以及热处理温度对镀层耐磨性能的影响。通过超声搅拌,实验成功制备出具有优异耐磨性能的Ni-P-金刚石复合镀层。结果表明：对镀层耐磨性影响明显的因素依次为表面活性剂的种类和含量,金刚石颗粒的含量和种类,而镀液的种类和热处理温度对镀层耐磨性的影响较小。并且,最佳工艺为：添加阴离子表面活性剂,含量为1：15,复合颗粒为金刚石微粉,浓度为10g/L,镀层热处理温度为400℃。