面向物联制造的车间多源异构装备适配技术研究

针对车间多源异构装备难以与物联制造系统良好兼容的问题,设计一种装备虚拟化模型架构,将此模型作为连接底层装备与制造系统的纽带,制造系统直接与标准化模型交互,从而屏蔽了底层装备的异构性,通过模型实现对装备的远程控制、信息采集、功能拓展和逻辑优化,使其能够良好融入物联制造系统.实际应用表明,该方法能显著简化物联制造系统架构,提升车间自动化、信息化和智能化水平.     

光伏阵列及储能的布置设计

在能源和环境的双重压力下,太阳能这一清洁可再生的自然能源成为世界各国开发利用的重点。本文介绍了太阳能电池阵列最佳倾角的优化选择,推导了电池阵列在水平面以及带有一定坡度的屋面上进行布置时前后间距的理论计算公式,介绍了光伏电池阵列中组件的串并联以及储能蓄电池的串并联计算公式。上述工作对太阳能光伏发电系统的设计提供了一定的理论支撑。     

苯并三唑/纳米TiO_2改性PPS纤维的制备及性能

为了改善聚苯硫醚(PPS)纤维的光稳定性能,将苯并三唑与纳米二氧化钛(Ti O2)按一定比例复配与PPS切片进行共混熔融纺丝,制得改性PPS纤维,研究了改性PPS纤维的可纺性及其性能。结果表明:苯并三唑/纳米Ti O2复配物的质量分数大于1.5%时,改性PPS纤维的可纺性变差;当复配物质量分数小于等于1.5%时,改性PPS纤维的表观形貌和可纺性满足工业生产要求;随着苯并三唑/纳米Ti O2的添加量增加,改性PPS纤维的断裂强度有所降低,断裂伸长率和热性能变化不大;当苯并三唑质量分数为1.5%,Ti O2为0时,PPS的结晶速率最大,改性PPS纤维的光稳定性能最好,光照前后的色度变化值为14.02。     

石墨烯的性能及应用研究

碳材料是地球上最普遍也是最奇妙的一种材料,它可以形成世界上最硬的金刚石,也可以形成最软的石墨,人类一直不断深入研究着.自2004年被Geim等人发现以来,石墨烯因其独特的结构和性质就一直是物理学和材料学领域的研究热点。它是目前世界上最薄的材料,仅有一个碳原子厚,与所有其他已知材料不同,石墨烯高度稳定,且作为热导体,石墨烯比目前任何其他材料的导热效果都好。因此,石墨烯开始成为备受瞩目的国际前沿和热点。本文首先概述了石墨烯的结构及性能,然后针对其在复合材料、光电功能材料与器件以及其他领域的应用进行重点阐述。     

铸造Mg-6Zn-3Sn-0.5Mn镁合金组织和力学性能

通过OM、SEM、XRD和力学性能测试等手段研究了半连续铸造Mg-6Zn-3Sn-0.5Mn(ZTM630)镁合金铸锭的组织和力学性能。结果表明,铸态显微组织主要由α-Mg相、Mg_2Sn相、Mg_7Zn_3相组成;经过420℃×8 h固溶处理,Mg_7Zn_3相和绝大部分的Mg_2Sn相全部溶解到基体中,剩余少量Mg_2Sn相呈颗粒状分布在晶界或晶粒内部;固溶处理后实验合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均有所提高。     

TC4钛合金薄板激光填丝焊接头成形与组织研究

采用2 kW光纤激光器及焊接机器人对1 mm厚TC4钛合金薄板进行了激光填丝拼焊试验,研究了激光焊接工艺参数对接头截面尺寸和组织的影响。结果表明:激光功率的变化对焊缝熔深影响最大。在焊接功率不变的情况下,焊接速度的变化对焊缝熔深和熔宽的影响最大,送丝速度的变化对焊缝上堆高和下余高影响最大。随着激光功率的增加,焊缝区晶粒粗大,晶粒内部针状马氏体数量增多且方向性较差,Al元素烧损较为明显,Ti元素含量略有上升。     

3D打印相关技术的发展现状

3D打印是一种增材制造技术,经过近几年的发展,在模型建立和设计、打印设备、扫描与监测控制方面已经取得了丰硕的成果。对三维模型的数据获取、三维模型的设计和建立、打印设备和材料等方面进行总结。分析了光学扫描在获取模型数据、三维测量的原理及应用,并研究其在打印过程监测中的应用价值。对三维模型的几何计算、轻量化、静平衡等问题进行总结,说明其在3D打印中的重要作用。总结了目前使用较为广泛的6种3D打印设备,对其工作原理、材料、性能特点进行比较。对3D打印的发展方向进行了展望,提出模型建立和优化、打印过程监测、绿色加工等的发展趋势。     

磁控溅射离子镀新型硬黑铬镀层的制备与性能

采用磁控溅射离子镀技术在316不锈钢上制备了一种新型硬黑铬镀层。研究了该硬黑铬镀层的外观、组成、硬度、耐蚀和耐磨性。结果表明,该新型硬黑铬镀层呈靓丽的枪黑色,镀层组成为Cr 73.62%、O 15.05%及C 11.33%,具有优良的耐蚀、耐磨性及与基体良好的结合力,耐250°C的高温,表面硬度高达1 400 HV,是理想的装饰性镀层。     

窄方位角地震资料叠前裂缝预测方法研究

塔里木盆地塔中地区地震资料具有窄方位角和低信噪比的特点。以ZY15井区为例,利用已钻井所揭示的裂缝发育程度进行标定,对方位各向异性和远近偏移距差异两种叠前裂缝预测方法的应用效果进行对比分析,证明远近偏移距差异裂缝预测的效果要优于方位各向异性的效果,为窄方位角、低信噪比地震资料叠前裂缝预测提供了一种新的技术方法和研究思路。     

选择性激光烧结成型技术制备低导热高强度石墨陶瓷复合型

传统的水玻璃砂型回收利用率低,会对土壤环境造成严重碱性污染,为了消除污染源、减轻环保压力,采用选择性激光烧结成型技术快速制备一种低导热高强度石墨陶瓷复合型以替代水玻璃砂型.研究了热固性酚醛树脂粉末加入量对石墨陶瓷复合型素坯成型工艺性的影响,通过加入高纯硅粉和可膨胀石墨粉末对石墨陶瓷复合型的导热性能和抗压强度进行调控.结果表明:适当的酚醛树脂加入量有助于保证复合型素坯的成形精度和抗弯强度,石墨陶瓷复合型的抗压强度和导热系数随着硅粉加入量的增加而增大,而随着可膨胀石墨粉末的加入量的增加而减小.当酚醛树脂粉末、高纯硅粉和可膨胀石墨粉末加入量分别为30 mass％、25 mass％和1 mass％时,复合型具有较低的导热系数(1.89 W?m-1?K-1)和较高的抗压强度(10.54 MPa),铸钢件浇铸实验表明新型石墨陶瓷复合型能够多次重复使用、安全环保、使用成本远低于传统的水玻璃砂型.