产品结构与或树的设计成本优化控制模型

针对大型离散制造企业产品结构特点,提出产品的自制件、外购件、原材料和工艺的多级综合结构模型.为了实现产品设计成本的优化控制,建立产品结构与或树的配置模型,并通过定义产品组成子件之间的相关性表示产品满足工艺需求的可制造性.基于单级产品结构与或树给出产品设计成本优化模型,采用仿真示例进行验证.仿真结果表明,所提出的DFC的模型Opt-BOMP较之DTC模型能够获得成本更优的产品设计方案.Opt-BOMP充分考虑了用户对产品的质量需求、供应商对外购物料的影响、产品的工艺要求、产品设计和生产的结合,能够增强产品设计的可行性.     

铝基复合材料挤压渗透工艺研究

研究了挤压铸造渗透工艺制造增强体含量超过40%的铝基复合材料工艺过程.研究发现预制件状态、预热温度、模具和铝液温度以及挤压压力对渗透过程有很大影响.合理控制参数可以制备渗透良好的复合材料.     

铸造工艺对Mg-Nd-Gd-Zn-Zr合金组织和性能的影响

采用两种工艺制备了Mg-Nd-Gd-Zn-Zr镁合金,并对组织和性能进行了对比分析。结果表明,与砂型铸造相比,采用挤压铸造工艺制备的合金晶粒细小、缺陷少,材料的抗拉强度提高12%、伸长率提高40%,在室温5%NaCl溶液浸泡72 h平均腐蚀速率也低于砂型铸造的同种材料。     

C/SiC复合材料应力氧化失效机理

研究了干氧和湿氧两种气氛、疲劳和蠕变两种应力下C/SiC复合材料在1300℃的应力氧化行为. 试验结果和断口形貌SEM分析表明: C/SiC复合材料在疲劳应力下比在蠕变应力下具有更强的抗氧化能力和更长的持续时间; 干氧环境中的蠕变试样以C纤维氧化失效为主; 水蒸气的存在加剧了SiC基体的氧化, 并且使受蠕变应力的C/SiC复合材料以SiC基体氧化失效为主.     

2D C/SiC缺陷的无损检测与评价

采用化学气相渗透法制备了内置异物质缺陷的2D C/SiC复合材料,利用红外热成像、X射线照相和计算机断层扫描（工业CT）三种技术对C/SiC试样进行无损检测。研究了内置缺陷试样的三点弯曲性能。结果表明:X射线照相适用于检测试样中有明显密度差异的缺陷;红外热成像检测适用于检测材料中导热系数较差的孔洞及分层缺陷;工业CT可以检测材料的局部横截面密度差异、孔洞和分层等缺陷的细节特征。2D C/SiC材料在受弯曲载荷时,容易从内置异物质缺陷处开裂,且随该缺陷长度增加,其抗弯强度及临界裂纹扩展能降低。      

液相法制备联碳－碳复合材料Si－W防氧化涂层中的晶粒长大

研究了液相法制备Ｃ／Ｃ复合材料的Ｓｉ－Ｗ涂层及其在氧化试验中晶粒长大的过程实验结果表明：在涂层制备过程中，有液态Ｓｉ参与的Ｓｉ和Ｗ的液－固反应在生成ＷＳｉ２的同时，在被－固界面张力的作用下，ＷＳｉ２晶粒迅速靠近；在涂层氧化过程中，在ＷＳｉ２晶体界面能和液－固界面张力的联合作用下，ＷＳｉ２晶粒通过溶解－沉淀的方式发生异常长大．进一步的观察表明，涂层中的晶粒长大能提高涂层的防氧化性能．     

La－Y－Si_3N_4陶瓷的高温性能

研究了Ｌａ－Ｙ—Ｓｉ３Ｎ４陶瓷的高温力学性能、氧化行为和抗热震性．结果表明，晶界玻璃相对高温性能有重要影响，在室温～１３５０℃的范围内，随温度升高，Ｓｉ３Ｎ４的抗弯强度降低，断裂韧性增加；在１３００～１３５０℃的温度范围内，Ｓｉ３Ｎ４的氧化符合抛物线规律，氧化过程主要由晶界处添加剂离子和杂质离子的扩散过程控制，由于热应力导致裂纹的产生和扩展，使得热震后材料的性能降低     

Cd对Mg-Zn表面膜与腐蚀特性的影响研究

采用砂型铸造工艺制备Mg-1Zn和Mg-1Zn-2Gd镁合金试样,采用EDS对试样表面的元素分布情况进行测试。测试结果表明,添加Gd后,在合金表面随深度增加氧原子含量迅速下降,Gd元素在表面聚集,使得合金表面的氧化膜致密度比较高,具有较强的保护作用。对全浸腐蚀后的Mg-1Zn-2Gd合金表面进行SEM分析,发现合金表面发生局部腐蚀,第二相的不连续分布导致其主要作为阴极相起加速腐蚀的作用,但其腐蚀阻挡作用依然存在。     

(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11复合材料力学性能与摩擦学性能北大核心

基于构型设计、多元多尺度混杂增强体的理念,设计制备高强韧、高抗磨损的(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11钛基复合材料,研究了(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11钛基复合材料的物相组成、显微组织、力学性能和摩擦磨损性能。结果表明:增强体Ti_(5)Si_(3)、TiB_(w)原位生成完全,TiB_(w)、Ti_(5)Si_(3)形成增强体准连续网状的结构。烧结态基体为魏氏组织,组织致密,1100℃固溶时效处理后基体组织为网篮组织,增强体团聚减少。增强体Ti_(5)Si_(3)、TiB_(w)起到承载作用,强化了相界。烧结态和固溶时效态(2%Ti_(5)Si_(3)+5%TiB_(w),均为体积百分数,下同)/TC11的抗压强度分别为1812.1、2104.6 MPa。通过固溶时效处理调控复合材料组织,复合材料强度提高,塑性得到改善。(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11复合材料摩擦磨损方式以磨粒磨损、氧化磨损为主。增强体TiB_(w)、Ti_(5)Si_(3)形成网状隔离墙,起到有效的承载与减少基体磨粒/屑剥落的作用,降低磨损率,提高了(Ti_(5)Si_(3)+TiB_(w))/TC11复合材料抗磨损性能。其中,1100℃固溶及600℃时效处理态(2%Ti_(5)Si_(3)+5%TiB_(w))/TC11的平均磨损率为3.02×10^(-5)g/(N·m),比烧结态TC11的平均磨损率降低67%,磨损率小,具有高的抗磨损能力。