凹坑型仿生形态环块样件耐磨性能

利用试验优化设计技术,设计了9种环块样件表面凹坑形态的尺寸与分布,采用激光图形雕刻技术,在模型样件的表面加工形成了9种不同的微观凹坑型仿生形态;在相同的试验参数条件下,完成了光滑与凹坑型仿生形态环块样件的摩擦、磨损性能的对比试验;根据试验前后环块样件总体重量的测量结果,计算出了10种环块样件试验前后的磨损量、磨损率,进行了光滑环块样件与凹坑型仿生形态环块样件磨损量与磨损率的对比分析;利用正交试验设计,进行了凹坑型仿生形态环块样件磨损量与磨损率的极差分析。试验证明,在润滑状态下,具有凹坑型仿生形态的环块样件的耐磨性能均高于光滑样件;凹坑直径为100μm,凹坑横向间距为450μm,凹坑纵向间距为350μm时的耐磨效果最佳。     

基于多维空间仿生信息学的目标识别新算法

利用Bag-of-words模型构造了Codebook高维空间,将图像向量映射成Codebook空间中的样本点,并根据仿生信息学的同源连续性原理,使用神经网络分类器找到不同类别目标在Codebook空间中的最佳划分,从而提出了一种基于仿生信息学的目标识别算法。通过实验对影响分类器性能的若干因素进行了详细分析,实验结果表明,本文提出的方法有效可行。     

新疆岩蜥三元耦合耐冲蚀磨损特性及其仿生试验

选取新疆岩蜥为典型动物,以形态、结构、材料作为因素设计仿生耦合试样,通过喷砂试验检验耦合试样表面的冲蚀磨损特性。喷砂试验选用粒径为1000μm的Al2O3颗粒为磨料,对LY12硬铝合金与45#钢为基底的仿生耦合试样进行试验。结果表明,在冲蚀时间为180 s,入射角为30°,入射距离为200 mm,空气压力为0.4 MPa条件下,耦合试样耐冲蚀磨损性能较对照试样提高18.7%。耦合试样特征因子最优组合为以LY12硬铝合金为基底材料,非光滑单元形态的形状为圆形凹坑、直径为3 mm,单元间距为6 mm的规则分布,表面涂层(Al2O3+13%TiO2)厚度为100μm。     

不同形态和间隔非光滑表面模具钢的磨损性能

为提高模具的磨损性能和使用寿命,模仿生物体表非光滑现象,利用激光在4Cr3Mo2NiVNb模具钢表面分别加工出具有各种形态和分布间隔的非光滑单元体,对比研究非光滑表面试样和光滑表面试样的磨料磨损性能.结果表明,各种非光滑表面试样耐磨性均优于光滑表面试样;非光滑单元体的形态和分布间隔决定单元体的面积比和硬度,是决定非光滑试样磨损性能的直接因素.非光滑表面试样磨损时,硬度较高的部位支承载荷,防止磨料刺入基体材料,阻碍磨损进程;硬度较低的部位吸收能量,将磨料对非光滑表面的犁削变为滚动,有效减轻磨料对非光滑表面材料的磨损程度,耐磨性能得到提高.     

Al2O3p／Zn—Al合金复合材料制备工艺研究

通过水模拟试验了不同结构的搅拌桨对轻重两种颗粒在水中分布行为,并以此为根据选择了Ａｌ２Ｏ３ｐ／ＺＡ２２复合材料搅拌器的结构,确定了该复合材料的制备工艺。结果表明,对于密度小,易上浮颗粒宜选用左旋桨;而对密度大,易下沉颗粒宜选用右旋桨。采用边搅拌,边浇注的工艺方法制备Ａｌ２Ｏ３ｐ／ＺＡ２２复合材料,简便易行、工艺稳定、粒子分布均匀。     

离心加速条件下金属液中粒子运动规律的理论分析

建立了金属液中第二相粒子在离心加速条件下的运动规律理论模型,并根据该理论模型分析了影响粒子运动规律的因素。结果表明,随时间延长,粒子由内向外移动的距离、速度都增大,呈指数变化。粒子直径越大、密度越大、转速越高,在同样时间内,粒子移动的距离越远。在传输过程中,不但有因尺寸不同引起的粒子追逐现象,而且有因密度不同引起的追逐现象,该现象是引起粒子碰撞、聚集及尺寸大(或密度大)粒子偏聚到试样外侧的主要原因。为减少粒子运动过程中的追逐、碰撞及由此引起的粒子聚集和不稳定流动现象,采用尺寸一致的同种粒子是非常必要的。径向上初始位置不同的两个粒子,其间距随时间延长逐渐增大。如果在径向一条直线上有多个同间距的粒子,离心移动一段时间后,虽然任意两相邻粒子的间距比开始态增大,但各相邻粒子间距在新的时刻仍是相等的。粒子最终在试样中的梯度分布,是粒子从靠近型壁处向内沉积及金属熔体冷却降温、粘度增大和凝固共同作用形成的。      

BCu50ZnMnNiSi多元铜基钎料的研究

提出了一种含Ｎｉ、Ｓｉ的适合钎焊合金白口铸铁的Ｃｕ基ＣｕＺｎＭｎ多元钎料,并对ＢＣｕ５０ＺｎＭｎＮｉＳｉ钎料的熔化特性、钎焊工艺性能、钎料组织以及力学性能进行了研究。研究结果表明,与普通ＣｕＺｎ合金钎料比较,ＢＣｕ５０ＺｎＭｎＮｉＳｉ钎料钎焊冶金特性优异,界面冶金结合致密,尽管钎料中含有多元合金元素,钎焊后钎缝仍有较好的塑必     

有限条法模拟直缝焊管成型过程

以结构分析有限条法为基础,基于固体力学有限形变理论的Ｕｐｄａｔｅｄ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ法,建立了弹塑性大变形样条有限条法,并用于模拟直缝焊管的成型过程,获得了变形带材的三维位移场、应变场和应力场。分析结果表明,带材边缘部位是焊管成型过程的主要变形区,其应变、应力值的大小将直接影响焊管质量,是焊管生产中一个值得重视的问题。文中提出的方法可以有效地分析直缝焊管成型过程,并将用于分析其它开口冷弯型钢成     

Al-10?合金梯度材料的组织与性能

采用离心铸造技术成功地制得了过共晶Al 10 ?梯度材料 ,离心机转速每分钟 140 0转 ,金属模具预热温度 4 50℃ ,浇注温度 10 0 0℃。采用金相及扫描电子显微镜、HV 5型小负荷维氏硬度计及销盘式ML 10 0型磨粒磨损试验机研究了梯度材料组织、硬度及耐磨性的分布规律。结果表明由于初晶Al3Fe密度比Al液密度高 ,在离心力场中初晶Al3Fe向试样外侧移动。Al 10 ?合金梯度材料的组织分布为最外层初晶Al3Fe含量最多、尺寸也最大 ,由外向内 ,初晶Al3Fe的体积分数及尺寸均逐渐减小 ,且呈梯度变化。在内层一定厚度内 ,完全不含初晶Al3Fe。Al 10 ?合金梯度材料的硬度分布为外层硬度较高 ,由外向内硬度逐渐减小 ,呈梯度分布。Al 10 ?合金梯度材料试样的耐磨性试验结果表明 ,试样从外到内磨损厚度增大 ,即该梯度材料的耐磨性由外至内呈梯度下降的变化趋势。     

典型植物叶片非光滑表面的纳米力学特性

利用纳米技术对几种典型植物叶片表面进行了纳米级硬度的测定。结果表明:不同质地、不同生存环境的植物叶表面形态、结构不同,从而使植物叶表面的硬度不同。其中革质鲜叶片(毛竹,紫丁香)表面硬度较大,蜡质叶片(水莲,美人蕉等)硬度较小;植物非光滑叶表形态中凸包处硬度较凹坑处的硬度大;同一叶片表层的硬度大于内层的硬度。本研究为工程仿生的表面耐磨涂层设计及其自然复合材料的选择提供有益参考。