一种航空铝合金铣削力模型的试验研究

基于航空铝合金材料7050-T7451的机械加工性能,理论上分析了航空薄壁件加工变形机理。通过四因素、四水平回归正交试验法确定铣削加工过程中切削力的力学性质和相关参数,根据铣削力形状特征建立了数控加工铣削力力学数值计算模型。采用合理的平均力试验验证了模型的有效性,为进一步研究航空铝合金数控加工变形提供了可靠的边界条件。     

基于温度场的喷丸成形数值模拟及参数优化

从喷丸成形的客观机理出发，建立反映弹丸打击而产生宏观变形效果的等效塑性变形层概念，应用等效静态载荷温度场来模拟变形过程。温度场可以反复施加以模拟任何真实的喷丸强度，从而把一个复杂的动态冲撞过程近似地转化为一个静态加载过程。根据模拟结果，建立指定区域喷丸参数与指定节点变形位移之间的非线性关系，通过优化程序找到满足特定要求的喷丸参数优化方案，从而大大缩短了有限元模拟计算时间，可快速估量喷丸工艺时间以及喷丸成形整体效果，进而制定喷丸工艺优化方案，避免了实际生产中常用的试错方法。     

对于切削进给的前向刀具路径修正研究

针对由Stori和Wright所提出的2D轮廓加工恒定切削率刀具路径生成方法的缺点,在分析传统刀具路径修正算法的基础上,提出了一种可以应用到任意几何形状的刀具路径中的优化算法,该修正算法修正最后一条刀具路径,使得刀具按恒定进给率进行切削加工,大大降低了刀具切削力的变化和刀具偏斜,减少了加工时间,提高了加工几何精度.并且将此算法应用于实际加工中,取得了良好的效果.     

化学还原石墨烯薄膜的制备及结构表征

以天然鳞片石墨为原材料,采用Hummers法成功制备了氧化石墨,并采用化学还原方法制备石墨烯薄膜材料,分别应用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、拉曼光谱分析(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对氧化石墨和化学还原石墨烯薄膜的性能、结构和形貌进行了表征。实验结果表明,通过控制溶液的pH值为10可防止石墨烯团聚,石墨烯溶液的分散性非常好,碳氧比达到了8.8∶1,扫描电镜图片观察到了较薄的片层。通过XRD图谱可以看出,石墨烯薄膜比原始石墨的层间距变大。拉曼光谱表明,石墨烯薄膜相对氧化石墨的ID/IG值更大,样品在还原的过程中无序度增加。石墨烯薄膜的微观结构研究为其在超级电容器电极或重金属废水过滤膜等方面的应用提供了理论基础。     

基于ABAQUS的典型薄壁件加工变形仿真与试验研究

介绍了薄壁件铣削加工受力模型和有限元法在薄壁件铣削加工中的应用. 针对薄壁零件铣削加工中的变形问题进行了研究,设计了有限元分析的加载过程与方法.结合铣削加工试验,并运用ABAQUS有限元分析软件,获得典型薄壁件加工变形的基本规律,为进一步研究控制薄壁件加工变形方案提供了依据.     

板加筋壁板零件的喷丸成形数值模拟与工艺优化

喷丸成形是在喷丸工艺基础上发展起来的特种成形方法，是飞机整体壁板成形的首选工艺。本文针对板加筋结构壁板零件，应用等效静态载荷温度场来模拟变形过程，将一个复杂的动态冲撞过程近似的转化为一个静态加载过程，并通过优化程序找到满足特定要求的喷丸工艺方案。从而可以快速估量喷丸工艺参数以及喷丸成形整体效果，制定喷丸工艺优化方案，避免实际生产中常用的试错方法。     

基于多重夹紧的工件-夹具间接触力的预测方法

在夹具设计过程中,工件-夹具之间的接触力是工件稳定性分析和加工精度估算的关键因素.为此,根据多重夹紧力对工件的作用过程,建立了接触力与多重夹紧力的大小、作用点以及夹紧顺序之间的接触力模型.基于总余能原理,提出了接触力模型的求解算法.最后通过典型实例,详细说明了接触力的分析预测过程.     

数控加工中线性进给率控制研究

首先针对不同加减速架构的混合速度曲线做探讨并模拟其轮廓误差的关系,其次在两个连续路径的加减速规划方面.提出针对CNC伺服系统设计一套以轮廓误差为基础的多种混合速度曲线,不同的混合速度曲线可通过比较转角误差来看到效果,并发展出调整两连续路径的加减速曲线以控制转角误差;最后利用实验来验证本方法的有效性.     

基于步长优化的扫略自由曲面加工效率的研究

提出了一种提高扫略曲面三坐标加工速度的优化方法;在曲面加工中,经常使用比较昂贵的商业CAD/CAM软件来生成加工程序,对刀具位置和路径规划进行大量的计算;由于这些商业软件都基于一种比较可靠的算法,所以在功能上都具有相似的功能和效率;也就是说,现在使用的大多数的CAD/CAM系统,都是基于零件的几何特征来加工的;文中提出了主要集中在提出一种基于被加工零件精度自由曲面刀具路径生成方法,推导出前进步距函数,在给定加工误差和没有损失加工精度的情况下,计算出最大的CC(刀具接触点)点间的距离,来减少生成的CC点,减少加工时间,提高了加工效率。     

热还原石墨烯的制备及其对重金属Pb~(2+)的吸附性

利用瞬时加热还原氧化石墨的方法制备石墨烯,将热还原的石墨烯用于吸附水中的重金属Pb2+,研究接触时间和pH值对吸附的影响。结果表明:pH值很大程度上影响了石墨烯的吸附性能,pH值大于7时吸附量显著增加,并在5min内达到平衡。透射电子显微镜和扫描电子显微镜分析表明石墨烯的片层很薄,层数较少。采用Langmuir和Freundlich吸附等温式拟合实验数据,Langmuir吸附等温式计算出的最大理论吸附量为86.5mg/g,相关系数R2为0.9982,Langmuir常数KL为10.7,与实验结果更接近。表明石墨烯具有超强的吸附能力,以单分子层的化学吸附为主。吸附动力学符合准二级动力学模型。