机械加工过程中机械振动的成因及解决措施

在机械加工过程中,机械振动会影响到机械产品加工的质量,加快设备的损坏。但机械振动现象是无法完全避免的。所以,技术人员只能采取有效的措施,尽量控制机械振动,从而降低机械振动对机械加工的影响。该文就此展开了讨论,先是结合实际深入分析了机械振动的成因,然后重点阐述了解决自激振动、强迫振动的措施。     

机械振动状态的模糊描述与分类

本文以美国科学家L.A.Zadeh提出的语言变量和模糊变量的定义为基础,探讨了机械振动状态的模糊描述与分类问题。基于振动烈度给出了ISO 2372和ISO 3945机械振动标准中划分的各型设备关于机械振动状态的模糊分类“故障态”的一致性函数。     

机械振动对SHS陶瓷内衬复合管显微结构和力学性能的影响

通过在重力分离SHS法制备陶瓷内衬复合管过程中施以不同振幅与振频的单自由度上下往复式机械振动 ,研究了机械振动对SHS铝热燃烧、陶瓷凝固及复合管组织性能的影响 .研究发现 ,机械振动并相应提高振频可以提高燃烧温度、燃烧速率和反应转化率 ,促进Al2 O3 Fe液相重力分离和陶瓷致密过程 ,并使陶瓷层的凝固组织发生改变 ;性能测试结果表明机械振动并相应提高振频可以提高复合管的各项力学性能指标和内衬陶瓷层的表面质量 .     

机械振动对SHS 陶瓷内衬复合管显微结构和力学性能的影响

通过在重力分离SHS 法制备陶瓷内衬复合管过程中施以不同振幅与振频的单自由度上下往复式机械振动, 研究了机械振动对SHS 铝热燃烧、陶瓷凝固及复合管组织性能的影响。研究发现, 机械振动并相应提高振频可以提高燃烧温度、燃烧速率和反应转化率, 促进Al₂O₃-Fe 液相重力分离和陶瓷致密过程, 并使陶瓷层的凝固组织发生改变; 性能测试结果表明, 机械振动并相应提高振频可以提高复合管的各项力学性能指标和内衬陶瓷层的表面质量。     

机械振动对改性煤沥青制备针状焦结构影响的研究

以三乙酸甘油酯为改性剂改性的中温煤沥青在炭化过程中引入机械振动作用。通过热重分析仪、傅立叶红外光谱仪和核磁共振仪对改性煤沥青化学结构和热行为进行了分析。采用偏光显微分析仪、XRD和SEM比较了机械振动作用对改性煤沥青成焦结构的影响。改性后热稳定性增加、残炭率增高,芳香氢比例减少、聚合度增大。改性再加机械振动作用后的煤沥青在炭化过程中,针状结构有序性提高,晶面间距(d_(002))变小,芳环晶间有序度(Lc)增大,石墨化度增加。机械振动能够促进中间相微球的融并产生纤维线性结构。进一步煅烧后其针状结构非常清晰、有序。煤沥青改性和机械振动的综合作用可以制备更高性能的针状焦。     

Ti321钛合金轴箱铸件石墨型铸造工艺研究

目的 研究钛合金高铁轴箱铸件采用石墨铸型工艺时,铸件尺寸、成形及内部质量控制技术。方法 通过对高铁轴箱铸件的结构特点进行分析,针对铸件结构复杂、尺寸比较大、铸件成形比较困难、容易变形的特点,开展了铸型结构设计、铸件尺寸控制技术和铸件成形工艺等方面研究。采用多活块组合的石墨铸型,设计底注开放式浇注系统,利用Procast软件对高铁轴箱铸件的浇注方案进行了模拟分析。选用Ti321合金,设定合理的浇注参数,利用真空自耗电极凝壳炉对铸件进行浇注。结果 铸件成形良好,经过热等静压和后精整后的铸件,铸件内外部冶金质量和性能指标,满足客户标准要求,验证了方案的合理性。结论 铸件的计算机模拟对铸件工艺的设计提供了技术支撑,高铁轴箱铸件采用的石墨型浇注工艺比较合理。     

机械振动对AZ91镁合金充型能力的影响

为改善镁合金的铸造性能,研究机械振动对AZ91镁合金充型能力的影响,并探索了不同频率的机械振动增强充型能力的影响机制.结果表明:机械振动能够显著提高镁合金的充型能力,当振动频率为50 Hz时,螺旋形试样的平均长度相较于不振动来说增加了14%左右;机械振动通过枝晶破碎、减缓黏度增大的趋势、降低沿程阻力来增强充型能力.     

面向机械振动信号采集的无线传感器网络节点设计

针对现有无线传感器网络节点的不足和机械振动信号采集的需求,设计了一种可实现机械振动信号采集和片上处理的无线传感器网络节点。该节点采用MEMS加速度传感器拾取振动信号,以低功耗FPGA芯片为控制核心,采用了可编程片上系统技术,将数据采集、存储、处理和传输等控制功能模块集成到单个FPGA芯片中。本文着重介绍了节点数据采集、存储和传输部分的硬件电路和控制逻辑设计,对比实验表明该节点能有效采集和监测机械振动信号。     

盲卷积分离及其在机械振动信号消噪中的应用研究

盲源分离应用于机械振动信号的预处理中，提供了一个新的处理机制，在机械状态监测和故障诊断中具有一定的价值。本文研究了盲卷积分离的理论，提出了基于限值VQM检验控制准则的盲分离算法，根据机械振动信号的特点探讨了该方法在机械振动信号瞬态成分和噪声卷积混叠信号分离中的应用，有效地提取了瞬态成分，表明了算法的有效性。     

曲面薄壁钛合金铸件变形工艺控制研究

目的 研究曲面薄壁钛合金铸件变形规律及发生的阶段,提出防止变形的工艺措施。方法 通过对出气管铸件成形过程进行计算机模拟仿真,对蜡模、浇注成形后的铸件、热等静压后的铸件进行扫描拟合,分析了出气管在蜡模压制、铸造成形、热等静压过程中的变形,提出了控制蜡模变形和铸件热等静压过程变形的工艺措施,并进行了试验验证。结果 出气管蜡模在压制和放置过程中,远端浇口连接处发生翘曲变形,变形量约0.5 mm;铸件在无约束的热等静压过程中,发生扭曲变形,变形量约0.5 mm,蜡模变形和热等静压过程变形叠加,导致铸件变形约1 mm。结论 计算机模拟仿真可以有效缩短铸件研制过程,获得优质铸件;增加蜡模胎膜和约束下铸件热等静压,可以有效控制铸件变形,获得合格铸件。     

高能球磨制备非晶态合金研究的进展

本文评述了目前混合基元粉末机械合金化（ＭＡ）及金属间化合物或合金粉末机械研磨（ＭＧ）制备非晶态合金的研究进展，讨论了机械合金化及机械研磨形成非晶态合金的机制。     

Effect of fibre volume fraction on fatigue behaviour of glass fibre reinforced composite

The aim of this paper is to study the fatigue behavior of GFRP composites manufactured by vacuum bagging process by varying the volume fraction. Constant‐amplitude flexural fatigue tests were performed at zero mean stress, i.e. a cyclic stress ratio R=?1 by varying the frequency of the testing machine. The relationship between stiffness degradation rate and fibre volume fraction, was observed, and the influence of volume fraction on the tensile strength was also investigated. The results show that, as the volume fraction increases the stiffness degradation rate initially decreases and then increases after reaching a certain limit for the volume fraction. Graph between volume fraction and Young's modulus shows that as the volume fraction increases Young's modulus also increases and reaches a limit and then it decreases with further increase in volume fraction, due to the increase in fibre content which changes the material properties of the composite material. The obtained results are in agreement with the available results.     

SA型透明尼龙热机械性能研究

采用无侧基的脂肪族混合二元胺(二元酸)、对苯二甲酸、间苯二甲酸等为单体,通过多元无规共缩聚方法制备了半芳香(SA)透明尼龙,研究了SA型透明尼龙的静态热机械性能和动态力学性能。实验结果表明,玻璃化转变温度随着升温速度的增大而提高,而随压力的提高而降低;在玻璃化转变温度以下有β、γ和δ等三个次级转变。     

Characterization of 2024-T351 friction stir welding joints

Characterization of macrostructure, microstructure, hardness, precipitate distribution, residual stress, and cyclic deformation behavior of 2024-T351 friction stir welded joints has been conducted. Inhomogeneous microparameters governing the nonuniform residual stresses and cyclic strength are discussed. The cyclic strength of the weld microregimes is controlled by grain size and distribution of precipitates achieved during the weld process. The comprehensive information of micro-and macromechanics is used to assist in understanding the mechanism that governed the fatigue crack initiation, propagation, and life of the welded joints.     

HfC颗粒增强NiAl基纳米复合材料的机械合金化与力学性能

球磨Ni,Al,Hf,C元素粉末反应合成NiAl-HfC复合材料,形成机制归结为机械碰撞诱发的双爆炸反应（Ni Al→NiAl △H;Hf C→HfC △H）。采用热压和热等静压工艺纳米粉末压制成较密实的块体材料,进而研究其微观组织与力学性能。结果表明反应球磨制备的NiAl-10FfC复合材料中强化相细小弥散;较大的颗粒（50－100nm）一般分布于晶界,恒应变速率压缩其室温至高温屈服强度均显著高于NiAl。且具备较好的高温塑性,材料的高温强度依赖于应变速率,变形受扩散机制控制。     

不同含量POE增韧竹塑复合材料的力学和动态力学性能

为研究增韧剂聚烯烃弹性体(Polyolefin elastomer,POE)对竹粉/高密度聚乙烯复合材料(竹塑复合材料,BPC)的增韧作用,制备了高性能竹塑复合材料。在竹塑复合材料中分别添加不同含量的 POE 制备试样,对制备的试样进行力学性能测试和动态热力学分析。力学性能测试结果表明,随着 POE 含量的增加,竹塑复合材料的冲击强度明显增大,但拉伸强度和弯曲强度均减小,当 POE 含量为40%时,竹塑复合材料的冲击强度最好;动态热力学分析结果表明,随着 POE 含量的增加,竹塑复合材料的韧性增强,当 POE 含量为40%时,竹塑复合材料的韧性最强。     

球磨时间对镍基ODS合金拉伸性能的影响

研究了球磨时间对Y2O3氧化物弥散强化(ODS)镍基高温合金机械合金化和拉伸性能的影响.镍基高温合金采用机械合金化和热压烧结方法制备.镍基ODS高温合金粉末是在行星式球磨机上进行球磨.采用扫描电镜及X射线衍射分析了球磨时间对镍基ODS合金粉末形貌和物相的影响.研究结果表明,Y2O3氧化物弥散强化镍基高温合金机械合金化粉末尺寸随研磨时间的增加先增大后减小,8h粉末颗粒尺寸达到最大,之后粉末颗粒尺寸逐渐减小,28h后,镍基ODS合金粉末尺寸稳定且均匀.拉伸结果表明,采用研磨28h的合金粉末制备的镍基ODS合金具有最高的抗拉强度(1300MPa).     

硅生胶结构对补强硅橡胶的力学及加工性能的影响

采用动态力学性能测试方法分析硅生胶分子结构对补强硅橡胶力学性能及加工性能的影响,并系统地研究了硅生胶复配体系对补强硅橡胶性能的影响.结果表明:乙烯基封端硅生胶结构规整,玻璃化转变温度Tg低,补强硅橡胶耐低温性好;硅生胶中乙烯基含量高,则补强硅橡胶的力学性能好;硅生胶分子量越高,补强硅橡胶的加工流动性越差;30份甲基封端和70份乙烯基封端的硅生胶复配体系中乙烯基含量为0.15%(质量分数)时,补强性能最佳.     

The structure and mechanics of Moso bamboo material

Although bamboo has been used structurally for millennia, there is currently increasing interest in the development of renewable and sustainable structural bamboo products (SBPs). These SBPs are analogous to wood products such as plywood, oriented strand board and glue-laminated wood. In this study, the properties of natural Moso bamboo (Phyllostachys pubescens) are investigated to further enable the processing and design of SBPs. The radial and longitudinal density gradients in bamboo give rise to variations in the mechanical properties. Here, we measure the flexural properties of Moso bamboo in the axial direction, along with the compressive strengths in the axial and transverse directions. Based on the microstructural variations (observed with scanning electron microscopy) and extrapolated solid cell wall properties of bamboo, we develop models, which describe the experimental results well. Compared to common North American construction woods loaded along the axial direction, Moso bamboo is approximately as stiff and substantially stronger, in both flexure and compression but denser. This work contributes to critical knowledge surrounding the microstructure and mechanical properties of bamboo, which are vital to the engineering and design of sustainable SBPs.     

木塑复合材料力学模型的研究进展

简要地概述了数学方法在描述和预测纤维增强聚合物复合材料力学性能研究中的应用情况,在此基础上综合分析了纤维增强聚合物复合材料力学模型的特点,并介绍了混合法则,Halpin-Tsai模型,Cox模型和Kelly-Tyson模型等常用模型的原理,评述了它们在实际应用中的优势和缺点,讨论了构建木塑复合材料力学模型过程中涉及的假设和参数设定等关键问题,最后展望了力学模型在木塑复合材料中的应用前景。