一、球体内腔电解抛光小结(论文文献综述)
王凌霄[1](2014)在《静电陀螺仪长球形空心铍转子研磨技术》文中进行了进一步梳理空心球形铍转子是静电陀螺仪的核心部件,转子品质直接影响着陀螺仪工作精度。转子最重要的品质是在静止和高速旋转时都要保持良好的圆球形。研磨是转子加工的有效方法,四轴球体研磨机是获得精密球体的有效加工手段。首先在介绍四轴球体研磨机的机构和成球条件基础上,对其进行运动学分析。运用坐标转换法对研具的运动轨迹进行分析研究,并用Matlab仿真了6种情况下的轨迹状况以及最终的轨迹叠加,实验结果表明研磨轨迹能均匀的布满整个球坯。说明四轴球体研磨机能够很好的达到切削等概率这一重要成球条件。然后提出了通过求解球面上任意一圆环与轨迹交点,把相邻两点间的距离作为轨迹均匀性的评价标准。研究结果表明随着研磨的进行轨迹均匀度呈现变好的趋势。其次利用Preston方程建立研具旋转一周情况下球面上各点的去除量模型,应用Matlab软件对四个研具在24种不同工况下各点的材料去除量进行仿真分析。采用去除量的标准差作为去除量均匀性评价标准,通过模型分析四个研具去除量的均匀性以及四个研具共同作用下去除量的均匀性。结果表明四个研具共同作用下的去除量标准差是单研具研磨标准差的36%。由于转子三维实体模型的几何形状和受力关于轴对称,可将问题转变为轴对称问题。即通过研究一截面变形得到转子变形情况。由有限元分析得出的变形结果可知,转子在工作状态时,随着转速的不断增大,由于离心作用产生的形态变形随之越来越大,尤其是在赤道处和两极处的变化量最大。通过研究转子内腔径向变形曲线,设计出赤道和极轴处较厚并且向中间均匀过渡的新型腔形。通过有限元分析可知新的腔形在工作状态下能够产生较均匀的变形。基于弹性力学的薄壳理论研究长球形转子解析方程。根据变形计算方程推导出长球表面上任意一点的曲率半径和转速的关系。解析方程即为长球形转子表面形态。解析法设计的长球形空心转子,在理论上可保证转子工作时,转子表面在离心力的作用下变为理想的圆球形表面。
刘泽田[2](2020)在《Al-Mg-Si系合金亚快速凝固行为、微观组织演化及力学性能》文中研究指明铝合金在汽车行业等领域具有重大应用价值,对实现车辆轻量化、提高能源利用效率具有重要意义。基于亚快速凝固技术(冷却速率102–103℃/s)的双辊铸轧可以进一步提升铝合金的综合性能并实现高效化生产,是一种具有良好应用前景的工艺技术。然而,目前亚快速凝固铝合金的研究较少,特别是尚未有效揭示铝合金在亚快速凝固过程中溶质再分配及微观偏析、微观组织演化、力学性能等方面的科学规律,这给深入把握铝合金的亚快速凝固行为及相应的力学性能等带来了困扰和挑战。因此,本文以Al-Mg-Si系铝合金为研究对象,研究了Mg含量对亚快速凝固(200℃/s)铝合金的微观组织及含Fe相演化、微观偏析及力学性能的影响规律,优化出适合亚快速凝固的较佳成分。在30–350℃/s的冷速范围内,系统研究并阐明了不同冷速下铝合金的微观组织演化、微观偏析以及液相中溶质元素相互作用等规律。揭示了固溶温度对亚快速凝固铝合金在淬火态和人工时效后的溶质原子团簇及析出相演化、析出强化效果及机制等方面的影响规律。本文的主要研究内容和得到的主要结论如下:(1)研究了Mg含量对亚快速凝固Al-x Mg-1.0Si-0.20Fe铝合金的柱状晶向等轴晶转化(CET)、含Fe相的种类、微观偏析及相应力学性能的影响。当Mg含量为0.15 wt.%时,亚快速凝固组织全部为柱状晶,含Fe相为β-Al Fe Si;当Mg含量提高到0.73 wt.%,亚快速凝固组织中出现了少量等轴晶(面积分数~9%),含Fe相转变为α-Al Fe Si;继续增加Mg含量,等轴晶面积分数进一步增加(≥35%),含Fe相仍为α-Al Fe Si,枝晶界出现大量共晶Mg2Si;当Mg含量为0.73 wt.%时,亚快速凝固铝合金的微观偏析较轻,在固溶和人工时效后具有较佳的强塑性匹配;因此,适合亚快速凝固的较佳成分为Al-0.7Mg-1.0Si-0.2Fe(wt.%)。(2)研究了在30–350℃/s的冷却速率范围内铝合金微观组织的演化规律,建立了溶质分配系数与冷速之间的关系,并揭示了随冷速增加铝合金中不同溶质元素被α-Al基体捕获的能力。冷速从30℃/s提高到350℃/s后,粗大Mg2Si被完全抑制,含Fe相从β-Al Fe Si转化为α-Al Fe Si,面积分数从~3.3%降低到~0.4%;铝合金中Mg元素的溶质分配系数增加了0.22,而Si和Fe元素的溶质分配系数分别增加0.09和0.06;因此,Mg元素的溶质分配系数对冷却速率的变化较为敏感,随冷速增加Mg元素较容易被α-Al基体所捕获。(3)基于BCT模型,建立了适用于多元稀溶液的枝晶自由生长动力学模型。在30–350℃/s冷却速率的范围内,Al-Mg-Si-Fe四元铝合金的枝晶生长速率介于0.05–0.68 m/s;通过Aziz方程获得了Mg、Si和Fe元素的理论溶质分配系数,发现Mg、Si元素的理论溶质分配系数与实测值接近,而Fe元素相差较大;这是因为Si元素促进了Fe在液态Al中的扩散。(4)研究了固溶温度对亚快速凝固铝合金析出强化效果的影响。400℃固溶的淬火态铝合金维氏硬度为38.6 HV,经170℃、11 h人工时效后维氏硬度值为40.8 HV,基本无析出强化;450℃固溶的淬火态铝合金维氏硬度为47.9 HV,人工时效4 h后维氏硬度提高到58.4 HV,产生析出强化;550℃固溶的淬火态铝合金维氏硬度为83.5 HV,人工时效0.5 h后维氏硬度提高到85.1 HV,产生析出强化;因此,较高的固溶温度会加快铝合金的析出强化响应;固溶温度从400℃升高到550℃,淬火态铝合金的维氏硬度提高44.9 HV,人工时效态铝合金的维氏硬度提高77.6 HV;因而,高的固溶温度也会提升铝合金的析出强化效果。(5)研究并揭示了固溶温度对亚快速凝固铝合金溶质原子团簇和析出相的影响机制。400℃固溶的铝合金在淬火态和经170℃、11 h人工时效后均没有形成溶质原子团簇或析出相;550℃固溶的铝合金在淬火态存在大量Mg-Si团簇结构,团簇的半径约0.8±0.3 nm,密度约1.86×1024 m-3;人工时效后,基体中形成了亚稳析出相β",密度约1.64×1023 m-3;此外,400℃固溶的淬火态铝合金基体中Mg和Si元素含量分别约为0.22 at.%和0.52 at.%;550℃固溶的淬火态铝合金基体中Mg和Si元素的含量升高到约0.64 at.%和1.15 at.%;因此,高的固溶温度可以提升淬火态铝合金基体中溶质原子的固溶度;固溶温度400℃时,淬火态铝合金屈服强度为65 MPa;固溶温度为550℃时,淬火态铝合金屈服强度为163 MPa,屈服强度提高98 MPa。屈服强度的增量主要由固溶强化和团簇强化提供,其中固溶强化贡献约41 MPa,团簇强化贡献约57 MPa,因而团簇强化的贡献较高。综上,本文研究了Mg含量对亚快速凝固Al-Mg-Si-Fe合金微观组织及力学性能的影响规律,并优化出适合于亚快速凝固的较佳化学成分。然后系统研究并阐明了铝合金的亚快速凝固行为以及固溶温度对亚快速凝固铝合金溶质原子团簇和析出相的影响机制,揭示了固溶温度对亚快速凝固铝合金析出强化效果的影响规律。本文的研究结果为深入理解铝合金的亚快速凝固行为,进而调控其微观组织和力学性能,开发基于亚快速凝固技术的高性能Al-Mg-Si系铝合金并实现高效化生产提供了依据。
李江华[3](2020)在《Zr-Sn-Nb合金包壳管中氢化物析出机制及疲劳开裂行为研究》文中研究指明锆合金包壳管是反应堆的第一道安全屏障,在反应堆服役过程中,因高温高压水与锆的腐蚀反应,导致包壳管发生吸氢,形成环向氢化物。同时,在乏燃料后处理过程中因热-力耦合作用,氢化物发生再取向,形成径向氢化物。锆合金包壳管易受到氢致退化作用,导致材料延性、断裂韧性降低,尤其是径向氢化物。本文采用多尺度方法研究了包壳管用锆合金中氢化物的析出机制、塑性变形机制及疲劳开裂行为,并系统研究了氢化物取向对不同类型包壳管(等轴微观组织包壳管、纤维组织包壳管)的疲劳失效机制的影响。依据不同变形系统施密特因子计算和滑移迹线分析方法确定了包壳管不同应力状态下(轴向拉伸、轴向压缩和环向拉伸)的协调变形机制。轴向拉伸下,柱面滑移、锥面滑移和{10-11}压缩孪晶协调变形。轴向压缩时,柱面滑移和{10-12}拉伸孪晶共同协调变形。环向拉伸时,柱面滑移和锥面滑移协调变形。通过光镜、扫描电镜、电子背散射衍射及透射电镜表征方法对环向、再取向径向氢化物进行微观结构及晶体学分析,结果表明再取向径向氢化物与环向氢化物具有相同的晶体学特征和局部错配协调机制,环向应力仅改变了宏观氢化物的生长方向。研究了不同微观组织包壳管中氢化物的析出特点、氢化物的疲劳开裂行为。氢化物的析出形貌,由包壳管的织构特征和晶粒形状共同决定。当氢化物的长轴方向平行于循环应力方向时,氢化物首先发生Ⅰ型模式断裂,随后发生Ⅱ型模式裂纹扩展(局部裂纹扩展长度可达83 μm)。当氢化物的长轴方向垂直于循环应力方向时,氢化物则发生Ⅰ型模式断裂和扩展。包壳管轴、环向中断疲劳试验表明微裂纹首先萌生于穿晶氢化物或晶间氢化物。基体中疲劳裂纹沿滑移带形核并扩展,是导致低氢含量(200-300 ppm)下不同微观组织渗氢包壳管疲劳失效的重要因素。系统研究了氢化物取向对包壳管环向疲劳失效机制的影响,氢化物径向取向为疲劳裂纹扩展提供有利路径,裂纹沿径向氢化物-基体界面扩展,使疲劳寿命降低,其中氢化物完全再取向下降低约41%。考虑基体相邻晶粒晶体取向差异对氢化物产生的晶界应力,分析了不同取向氢化物的临界断裂条件(σt=σ-a+σi+σ-e+σGB),基于不同材料及界面的能量释放率(KIC Interface/KICMatrix(?)GⅠ/GⅡ)评估了氢化物中裂纹扩展行为。
王一霏[4](2019)在《磁场遥操纵抛光的优化设计与试验》文中研究表明随着铝合金自由曲面零件在汽车零部件、航空航天等领域的广泛应用,机械制造行业对零件的表面质量已提出越来越高的要求。超精密抛光技术因其多样化的加工方法和出色的加工效果广泛应用于零部件的超精密制造中。现有抛光方法在自由曲面内腔的加工中存在若干限制,且由于装置结构的局限性无法加工小口径内腔或复杂曲面内腔。针对上述问题,本文提出一种磁场遥操纵抛光方法及装置,并对磁性抛光液、抛光路径及工艺参数进行优化设计。具体研究内容及结论如下:1.基于动态磁场驱动理论,提出一种磁场遥操纵抛光方法,通过动态磁场驱动内部抛光工具移动及转动并压向抛光区域,同时使磁性抛光液产生涡旋流在抛光区域流动,内部抛光磨粒受到抛光工具作用与工件产生压力,实现对工件的抛光;针对设计参数确定装置结构,对动态磁场遥操纵系统及抛光工作系统进行设计。对外部永磁体在抛光区域产生磁场进行理论分析,探究工件、零部件及磁性抛光液对磁场的影响,并使用Comsol软件对磁场进行仿真分析,理论分析抛光工具所受的转矩和磁力。2.针对磁场遥操纵抛光装置对抛光液提出的性能要求,参照国内外相关文献,并通过单变量试验及正交试验确定了新型磁性抛光液的组分及含量:质量分数为10%的200nm四氧化三铁磁粉、15%的5μm氧化铝磨粒、2%的L64(混入少量L61)作为表面活性剂、0.5%的硅酸镁锂作为触变剂、少量氢氧化铝作为pH调节剂、少量DMDMH抗菌剂、其余含量为去离子水基载液。针对磁性抛光液的成分及配比,确定磁性抛光液的制备流程。3.通过对传统抛光轨迹的研究,提出一种针对自由曲面路径规划的类光栅形路径规划方法。以路径抛光均匀性为原则确定最大间距值D=8mm;为了防止抛光时沿同路径反复叠加产生规律的表面误差,采用偏移路径抛光法对工件进行多次抛光,确定偏移量t=2mm及抛光次数m=4;根据工件面形误差确定抛光工具在准静态运行过程中的运动速度为v=0.01m/s时材料总去除量h=5μm。通过试验验证抛光工具在各个姿态下均具有沿光栅形路径匀速稳定运行的能力,并对尖拱形回转曲面内腔进行路径规划及驱动,抛光工具在曲面抛光过程中仍然可以沿路径进行稳定匀速运动。4.针对重要的抛光工艺参数进行单变量优化试验,最终确定工艺参数值为抛光时间40min、抛光工具转速600rpm及抛光力1.6N-2.4N;以最佳抛光工艺参数为基础,按照磁场遥操纵抛光装置的抛光流程及规划的抛光路径,对尖拱形回转曲面内腔进行区域抛光,抛光前工件内表面粗糙度为0.276μm,抛光后测得抛光区域三点表面粗糙度分别为0.043μm、0.067μm及0.077μm,抛光后工件的表面粗糙度值及表面形貌均有改善,在自由曲面内腔及小口径内腔表面抛光中具有一定的应用价值。
司先锋[5](2006)在《在役联合站集输系统主体设备节能降耗改进方法研究》文中研究说明本文的研究对象是中原油田采油三厂明一联合站的节能,针对中原油田在役联合站的原油特点及站内设备运行实际,分析原油分离流程,提出流程及相关的改进策略,然后根据该联合站能耗组成,以站内生产设备为主线,分析原油分离工艺设备效率,保证输出合格的含水达标原油和合格的含油污水;随之,对联合站主要耗电、耗气设备进行节能分析。 分析联合站脱水系统的两段式原油脱水系统和三段式原油脱水系统工艺流程,给出了两类流程的适应条件,研究密闭流程的节能效果,提出了密闭流程改进技术;从理论的角度对原油的油水分离分离温度进行了分析,并结合中原油田联合站的实际情况,对原油的油水分离温度进行了合理的计算,得出科学合理的原油油水分离温度;最后,结合油田联合站流程实际,从原油破乳剂的角度,分析了合理选择破乳剂的节能效果,提出破乳剂在高含水原油处理中的节能地位。 对油气水重力式分离设备中的液滴进行了动力学和运动学的分析,研究其内在规律,提出分布粒径和粒级效率的概念,分析了粒级效率与分离效率之间的联系与区别;基于粒径分布模型、粒级效率和临界粒径等概念,提出了重力式油水分离设备的效率计算模型;通过得到的效率模型,详尽地分析了影响分离效率的主要因素,对在役联合站的油水界面控制,结合现场原油及三相分离设备基础数据,设计了油水界面机械控制装置方案。 研究游离水分离及原油电脱水的相关规律,提出加速原油分离的具体措施;其次,采用机理分析法建立了油水分离过程的游离水脱出器沉降段与电脱水器脱水段的动态数学模型,结合油田联合站的生产实际,采用线性化方法简化模型,并用四阶—龙格库塔法对其求解,得出结论验证了模型的正确性,揭示原油油水分离系统的内在关系。 在输油离心泵节能方面,提出离心泵节能的措施,其中电解抛光与变速节能对离心泵的节能有很明显的效果,并做了现场测试,得出测试数据,作出了比较。随后,对联合站内的输油离心泵100KY100—200进行了运行回归模型的建立、验证、优化分析以及应用,得到该泵的优化运行点(Q*,H*,I*,η*),证明用测试工况点的方法对泵进行运行回归模型建立具有可行性,有一定的适用经济价值。 文章最后对在役加热炉进行热工计算,得出计算模型,对其进行热工反平衡效率测算,通过比较影响热效率的几个因素得出结论:当使用燃料确定时,加热炉的热效率主要取决于排烟温度。降低排烟温度是提高加热炉热效率的最有效的途径;结合热工测算,定量地找出现场运行的加热炉低效率的具体原因,从控制合理的过量空气系数α的角度,得出科学而适用的提高加热炉效率的具体措施;通过在河南油田的现场调研,提出热管节能技术,介绍了热管原理及其特性,提出原油加热炉热管余热回收系统技术方案。
石梦[6](2020)在《非一致曲率表面下的气压砂轮磨粒剪胀及加工试验研究》文中研究说明目前模具行业正朝着高精度、自动化生产的方向发展。软固结磨粒气压砂轮作为一种柔性的光整加工方法,与工业机器人组成的柔性砂轮光整系统实现了对复杂模具曲面的自动化抛光工作。以往对柔性砂轮抛光的研究基本上是通过改变砂轮相关实验参数,从而提高砂轮加工效率并降低工件表面粗糙度。相关研究已取得初步成效,但是在加工复杂曲率的表面时,若忽略曲率变化所带来的砂轮内部相关变化将会给柔性砂轮抛光质量的提升造成瓶颈。针对上述问题,为实现对复杂曲面的可重复性、确定性的抛光,需要对非一致曲率表面的气压砂轮加工特性进行研究。本文提出了一种软固结磨粒群剪胀本构模型。研究了非一致曲率条件下的微观磨粒接触力学与宏观砂轮力学体系之间的联系,建立了非一致曲率条件下的软固结磨粒气压砂轮试验平台,并通过相应仿真、测力试验以及加工试验研究了曲率以及下压量对工件表面质量的影响。并建立了气压砂轮材料去除模型,主要研究内容如下:(1)从细观角度分析了软固结磨粒气压砂轮中磨粒群的剪胀效应,首先从软固结磨粒群的剪胀机理开始分析,通过引入孔隙比定义的状态参量反应软固结磨粒群内部状态的变化,建立了基于相变状态的软固结磨粒剪胀本构模型;其次分析了砂轮在非一致曲率条件下砂轮内部的变形服从高斯分布;结合气压砂轮的双层弹性力学体系建立了非一致曲率下的砂轮接触力学模型。(2)分析软固结磨粒群中磨粒接触模型,并基于JKR理论建立了软固结磨粒接触模型。采用离散元分析软件EDEM数值模拟了软固结磨粒气压砂轮在加工非一致曲率表面时,磨粒粘结层内部磨粒接触力的传递过程,以及对工件产生的接触力。得出以下规律:(1)在不同工件曲率表面下,砂轮与工件形成的抛光接触区大小不同,工件接触区曲率半径与砂轮曲率半径拟合程度越高,形成的接触区越大,抛光效率越高,且由于曲率引起的砂轮变形情况不同,颗粒间的接触力网因此有较大差异;(2)曲率半径为(将凹面的曲率半径定义为负)-35mm与+35mm下砂轮与工件表面的接触力大小相差50.8%;(3)砂轮加工凸面曲率的工件表面时,接触区形状呈现出非圆形,在砂轮脱离工件表面处,有加工缺失区域。在砂轮的下压量为1.5mm时,这种磨粒区域性缺失问题得到明显改善。(3)通过试验研究软固结磨粒气压砂轮的加工特性。建立接触区内磨粒速度模型,结合第二章建立的砂轮加工力学模型。对传统Preston方程进行修正,提出了工件曲率修正因子与剪胀效应修正因子,建立了非一致曲率表面下的砂轮材料去除模型。搭建非一致曲率工件的气压砂轮光整加工试验平台,首先对砂轮加工接触力模型进了验证,接触力理论模型基本可以使用。研究曲率以及下压量对的砂轮加工表面质量的影响,通过对设置9组曲率与下压量的正交试验,对工件进行材料去除实验,在凹面曲率条件下得到了23~39nm的加工表面。并对比了砂轮材料去除量与材料去除理论模型,结果表明:理论理论模型与实际材料去除规律具有很高的拟合程度,可以用于非一致曲率表面下的气压砂轮试验中材料去除的定量分析。
陈楠[7](2019)在《后续热处理对增材制造316L不锈钢力学性能及结构稳定性的影响》文中认为“强度-塑性”两者兼顾一直是材料领域一个两难的问题。近年来的研究表明大多数用于增强晶体材料强度的机制,如:减小晶粒的尺寸、引入晶界的界面,都会导致塑性降低。许多钢材强化的方法通常会以牺牲对材料有用的的塑性为代价。新的冶金工艺为克服这一难题提供了可能。本实验摒弃了传统的锻造工艺制备316L不锈钢,而是采用了增材制造工艺—选择性激光熔融技术引入胞状位错亚晶结构来克服强韧性匹配的问题。结果通过选择性激光熔融技术制备的奥氏体316L不锈钢,表现出了超过传统锻态316L不锈钢的屈服强度和塑性的组合。本文通过对增材制造316L不锈钢进行不同温度下等时退火热处理,测试其显微硬度及力学性能,并利用光学显微镜(OM)、电子背散射衍射(EBSD)、透射电子显微镜(TEM)、三维原子探针与透射电子显微镜(3DAP-TEM)连用、X射线能谱分析(EDS)等表征方法对不同温度等时退火后的样品的微观组织结构进行表征,研究后续热处理对其力学性能及结构稳定性的影响,得到了最优化的热处理工艺,在保持增材制造316L不锈钢不损失塑性的情况下,提高其屈服强度。这一发现为通过增材制造工艺开发高性能金属指出了一条新途径。研究结论:(1)通过SLM技术成功的制备了316L不锈钢,样品的显微硬度在室温状态下为252Hv。将打印态样品经不同温度等时退火,在400℃下退火1h后显微硬度升高至291Hv;在800℃退火1h后,显微硬度下降至228Hv。(2)原始打印态样品的屈服强度为586MPa,在400℃下退火1h后其屈服强度升高至642MPa,在800℃下退火1h后样品的屈服强度下降到了482MPa。虽然退火后材料强度有所改变,但是三种状态下样品的延伸率基本没有发生太大的变化,在35%左右。(3)增材制造316L不锈钢呈现出多尺度结构,由晶粒、晶胞、位错和纳米尺寸的颗粒组成。在400℃下退火1小时屈服强度增加10%,这归因于胞状亚晶及位错结构的热稳定性,以及纳米级硅酸盐颗粒的沉淀。胞状亚晶及位错结构的保留使所制备材料的屈服强度和延伸率得以保持,而硅酸盐颗粒则通过Orowan强化机理对在400℃退火1h的样品升高的56MPa的强度做出了贡献。但是,在高于400°C的温度下进行退火会导致材料强度不断降低,其主要原因是胞状亚晶及位错结构不稳定而发生分解,并且发生了硅酸盐颗粒的溶解。
刘洋[8](2015)在《激光选区熔化成型机理和结构特征直接制造研究》文中认为激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)直接成型技术是3D打印的前沿技术,其制造原理突破了传统的减材和等材制造的工艺制约,能在很短的时间内实现精密零件及个性化、定制化零件的直接制造。虽然具有以上诸多优势,但是SLM工艺中存在的一些关键问题如飞溅行为、热应力集中和翘曲变形、精度偏低等问题的研究相对较少,关于SLM直接成型结构特征的成型能力的研究则更少。据此,本文在研究SLM直接成型关键工艺的基础上,研究基于SLM的结构特征直接成型能力,主要内容及结论如下:(1)SLM成型过程热物理过程。采用分形理论结合有限元模拟方法预测金属粉末的有效导热系数,并与参考文献中的实验数据进行对比,结果表明预测值与实验值吻合,有限元模型具有较高的精度。分析SLM过程的飞溅行为,将飞溅行为分为两类,其一是液滴飞溅,其二是粉末飞溅,两者都是由于熔池内的金属蒸汽引起。采用高速摄像技术观察飞溅行为,分析工能量输入对飞溅行为强度的影响,发现飞溅颗粒中存在大量的氧化物,说明SLM成型对氧含量非常敏感。最后采用纯净粉末和被飞溅污染的粉末分别进行拉伸力学实验,发现飞溅的存在严重降低了SLM成型件的力学性能。(2)SLM成型过程热余应力和翘曲变形问题。SLM成型热应力产生的原因是较高的温度梯度、细小的晶粒和剧烈的相变。采用X射线衍射方法测量了沿着高度方向和水平方向的应力,分析了后续热循环(Substrate Thermal Cycling,STC)和工艺参数对应力分布的影响。研究发现,能量输入越大,扫描线越长,零件内部残余应力越大,并且零件的两端的热应力最大。由于热应力与SLM零件翘曲变形紧密相关,研究了SLM零件翘曲变形的影响因素,并提出了相应的避免措施。(3)SLM成型结构特征的精度问题。SLM成型过程中的误差来源于设备系统误差和粉末材料致密化过程(此处将其统称为材料收缩)。采用响应曲面法分析了工艺参数(如激光功率、扫描速度、扫描间距和切片层厚)对收缩率的影响,研究发现,SLM成型件在水平方向的收缩率比高度方向的收缩率较小,采用尺寸补偿可极大地提高X/Y/Z三方向的尺寸精度,X/Y方向相对误差可控制在0.4%之内,Z方向相对误差可控制在0.6%之内。(4)典型结构特征的SLM成型能力。提炼机械机构的典型结构特征如薄壁、孔、柱、尖角、球体、高纵横比等并对SLM成型质量进行评估,评估标准包括SLM成型最大和最小尺寸、尺寸误差、表面形貌,并根据以上实验提炼出基于SLM直接成型的结构特征的设计规则。(5)SLM成型免组装机构的关键问题。通过一系列的实验确定了SLM可成型的最小间隙尺寸,并研究了工艺参数对间隙特征的尺寸精度、内表面粗糙度的影响。在减少机构的间隙内部悬垂面的前提下,提出了一种SLM直接成型机构的旋转副、滑动副和球面副的优化设计方法。通过改变机构的组装形态,减少机构所需的支撑结构,降低SLM直接成型机构的难度,并在空间机构上得到验证。
申文竹[9](2013)在《新型膨胀管用铁素体马氏体双相钢的研究与开发》文中研究表明对膨胀管技术的实际工程进行分析,在分析膨胀管井下膨胀过程的大塑性变形基础上,结合薄壁圆筒的胀形和厚壁圆筒火炮炮筒自紧技术的力学模型,采用塑性力学理论建立了膨胀管井下膨胀过程的力学模型,并验证了模型能够较好的满足工程需要。膨胀管井下膨胀所需的膨胀力可按下式进行简化计算:F=2πtk(?)n〔r0’(1+f/sin a)/(n+1)+fL〕在力学模型的基础上,分析了膨胀管技术在复杂钻井和等井径井中应用存在的技术瓶颈,建立了全新的低成本大膨胀率膨胀管用钢的技术要求,即应具有较低的屈服强度、较低的屈强比、较高的抗拉强度、良好的塑性以及较高的均匀变形能力和加工硬化性能。遵循膨胀管用钢的技术要求,在先进钢铁材料合金化和结构/功能一体化、显微组织控制等学术思想指导下,通过成分优化、纯净化冶炼、组织细化、相变控制、强韧化匹配的方式,开发设计了采用低微碳含量、以Mn-Si合金化为主的、满足井下膨胀变形过程中对力学性能要求的低成本、低微碳、低合金铁素体马氏体双相钢07MnSi.利用材料现代分析方法OM、XRD、SEM、EDS、TEM以及万能试验机对通过不同临界区温度淬火的07MnSi低微碳低合金铁素体马氏体双相钢进行了组织结构和性能分析,利用EBSD分析了07MnSi低微碳低合金铁素体马氏体双相钢不同临界区温度加热淬火组织演变过程。结果证明:随着临界区淬火温度的升高,组织中马氏体体积分数逐渐增大,且两相组织的形态和织构的取向也发生了转变,强度逐渐增大。同时对该种双相钢的膨胀试验结果进行了分析,探索选取膨胀管用钢的最佳热处理工艺。采用Hollomon应力应变模型、Crussard-Jaoult分析方法(简称C-J分析)和修正的C-J(修正的Swift方程)分析方法等多种模型对不同临界区温度淬火处理的07MnSi双相钢的加工硬化行为进行了分析,发现该双相钢具有明显的双屈服现象,其应变硬化指数随着应变的增大而逐渐减小。基于细观力学的塑性本构理论基础,根据双相钢中两相分布的特点以及马氏体中碳含量变化和马氏体相变造成的内应力导致铁素体形变强化的影响,建立了水淬双相钢的流动应力模型。根据Eshelby等效夹杂模型和Mori-Tanaka平均场理论,采用Tomota分步法计算双相钢的应力-应变曲线。在理论模型的基础上讨论了淬火态双相钢细观组织结构及其各组分相性能与屈服强度、抗拉强度、加工硬化、均匀延伸等力学性能指标之间的关系,并对淬火态双相钢流动应力进行有效预测和分析。采用固定式膨胀锥对所设计开发的07MnSi铁素体马氏体双相钢制成的Φ219×12mm钢管分别进行了膨胀率为35%和50%的膨胀试验,膨胀锥锥角选为10。,均获得了成功,证明了该膨胀管用双相钢具有优良的膨胀性能。
肖冬明[10](2013)在《面向植入体的多孔结构建模及激光选区熔化直接制造研究》文中指出传统方法制造的金属植入体因为自身过重和刚度过大容易引起病人的不适,且实心的结构导致植入体-宿主骨之间无相互啮合固定,容易引起松脱,导致植入体使用寿命减少。为了获得更好生物力学性能的植入体,可以将其表面或者全部模型设计成多孔结构。虽然目前多孔结构的设计和制造/制备方法有很多,但是大多都建立在传统制造方法的基础上,随着增材制造(Additive Manufacturing, AM)技术的发展,更大设计自由度的多孔结构可以被制造出来,包括其中一些精细微小的几何特征。所以更多地考虑仿生的结构和力学参数,对植入体进行多孔化设计和制造是一项非常有意义的研究。本文建立在激光选区熔化(Selective Laser Melting, SLM)技术的基础上,研究了基于该技术的多孔结构设计规则,提出了一种由隐函数表示的隐式曲面建构多孔单元的方法,并通过形函数控制的方法对多孔单元进行造型变换构建了空间域的多孔结构,对它们进行结构和力学参数表征,开发了多孔结构建模系统,最后通过SLM技术直接制造多孔植入体,验证了本文建立的方法和技术的可行性。主要研究内容及成果包括以下几方面:(1)分析了SLM加工多孔结构的尺寸精度、轮廓精度和几何特征成型分辨率等几何限制,并对激光深穿透、光斑尺寸等技术约束进行了讨论;研究了通过轮廓偏移控制孔隙率的方法;对构成多孔结构的基本元素——支柱的可加工性进行了分析。建立了基于SLM技术的多孔结构设计规则。在规则指导下,可以在设计阶段对多孔结构的结构参数进行控制,使其满足SLM工艺要求,并通过控制工艺参数来提高多孔结构的可加工性。(2)提出了一种由隐函数表示的隐式曲面建构多孔单元的方法,通过定义不同的空间实值函数可以定义不同形状和孔隙率的多孔单元。研究了隐函数在多孔单元建模中的关键技术,包括曲面边界表达模型的生成、曲面求交、曲面三角化和STL模型的提取等。该建模方法具有高效性和可控性的特点,可以与现有设计方法相结合,为多孔植入体的设计提供一种新的方法。(3)利用有限元中六面体单元对植入体局部或者全部模型进行网格划分,通过形函数控制的方法,利用空间域中8结点六面体单元信息将参数域中母单元进行映射,插值出空间域中不规则六面体子单元。并对空间域中所有子单元的STL模型进行合并,删除重叠三角面片,使相邻子单元成为一体的连通实体,从而构建出连续的多孔植入体模型。(4)研究了对多孔结构进行结构和力学参数表征的方法,利用直接表征法和网格表征法对结构参数进行了估测:利用Micro-CT对SLM成型的多孔钛进行结构性能测试,并通过压缩试验法计算了其弹性模量。利用表征法、有限元分析及测试得到的值对结构和力学参数分别进行计算采样,建立了P单元隐函数的系数与其对应的多孔结构的结构参数和力学参数关系的响应面模型,利用该模型可以对其结构参数和力学参数进行估测。(5)建立在前述理论和方法的基础上,在VC++环境下结合OpenGL开发了多孔结构建模系统,并建立了与Ansys的数据接口,系统可以读入从Ansys导出的六面体和四面体单元和节点信息。建立在设计规则的基础上,利用多孔结构建模系统设计并通过SLM技术直接制造了两种典型的多孔植入体,零件成型质量较好,孔径在600-1000μm之间,弹性模量与骨骼相当,验证了本文建立的方法和技术的可行性。
二、球体内腔电解抛光小结(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、球体内腔电解抛光小结(论文提纲范文)
(1)静电陀螺仪长球形空心铍转子研磨技术(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 国内外静电陀螺仪的发展状况 |
1.1.1 国外静电陀螺仪的发展状况 |
1.1.2 国内静电陀螺仪的发展状况 |
1.2 国内外研磨技术的发展状况 |
1.2.1 国外研磨技术的发展状况 |
1.2.2 国内研磨技术的发展状况 |
1.3 国内外研磨轨迹研究的发展状况 |
1.3.1 国外研磨轨迹研究的发展状况 |
1.3.2 国内研磨轨迹研究的发展状况 |
1.4 国内外材料去除研究的发展状况 |
1.4.1 国外材料去除研究的发展状况 |
1.4.2 国内材料去除研究的发展状况 |
1.5 静电陀螺仪的组成和工作原理 |
1.6 空心铍转子材料性能 |
1.7 四轴球体研磨机的结构及其成球条件 |
第2章 四轴球体研磨机研磨轨迹的研究 |
2.1 研磨成球机理 |
2.2 研磨成球条件 |
2.3 四轴球体研磨机研磨轨迹分析 |
2.3.1 坐标变换 |
2.3.2 轨迹方程推导 |
2.4 四轴球体研磨机研磨轨迹仿真 |
2.5 四轴球体研磨机研磨轨迹均匀性分析 |
2.6 小结 |
第3章 四轴球体研磨机材料去除量的研究 |
3.1 材料去除理论基础 |
3.2 研磨相对速度分析 |
3.3 球面材料去除量仿真与均匀性研究 |
3.3.1 球面材料去除量仿真 |
3.3.2 球面材料去除量均匀性分析 |
3.4 截面材料去除量仿真与均匀性研究 |
3.4.1 截面材料去除量仿真 |
3.4.2 截面材料去除量均匀性分析 |
3.5 小结 |
第4章 球形空心铍转子有限元分析 |
4.1 有限元概述 |
4.1.1 有限元法的基本思想 |
4.1.2 有限元法的特点 |
4.2 有限元分析软件 Workbench 简介 |
4.2.1 Workbench 的特点 |
4.2.2 Workbench 软件分析流程简述 |
4.3 空心球形转子有限元分析 |
4.3.1 定义材料属性 |
4.3.2 转子几何模型的建立 |
4.3.3 网格划分 |
4.3.4 约束与载荷 |
4.4 分析结果 |
4.5 新腔形设计 |
4.6 小结 |
第5章 长球形铍转子的设计 |
5.1 长球形转子解析法设计原理 |
5.2 长球形铍转子的解析设计 |
5.3 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
导师简介 |
作者简介 |
学位论文数据集 |
(2)Al-Mg-Si系合金亚快速凝固行为、微观组织演化及力学性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 过冷熔体非平衡凝固理论 |
1.2.1 溶质再分配与溶质捕获 |
1.2.2 非平衡凝固过程的过冷理论 |
1.2.3 过冷熔体枝晶自由生长模型 |
1.3 溶质元素微观偏析理论 |
1.4 Al-Mg-Si系铝合金的析出强化机制 |
1.4.1 铝合金热处理工艺 |
1.4.2 Al-Mg-Si系铝合金的时效析出机制 |
1.4.3 合金元素对Al-Mg-Si体系时效析出的影响 |
1.5 亚快速凝固研究进展 |
1.5.1 冷却速率分类 |
1.5.2 亚快速凝固工艺技术 |
1.5.3 亚快速凝固研究现状 |
1.5.4 亚快速凝固研究存在的一些问题 |
1.6 本论文主要研究内容 |
第2章 实验材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 合金熔炼工艺 |
2.2.2 非平衡凝固工艺 |
2.2.3 轧制及热处理工艺 |
2.3 样品检测与表征 |
2.3.1 化学成分分析 |
2.3.2 微观组织检测 |
2.3.3 材料性能测试 |
2.4 技术路线 |
第3章 亚快速凝固铝合金微观组织及力学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 凝固工艺对6022铝合金微观组织及力学性能的影响 |
3.2.1 实验材料及制备 |
3.2.2 凝固过程分析 |
3.2.3 微观组织 |
3.2.4 力学性能 |
3.3 Mg对亚快速凝固铝合金微观组织及力学性能的影响 |
3.3.1 实验材料及制备 |
3.3.2 Mg含量对铝合金CET的作用及机制 |
3.3.3 Mg含量对铝合金相选择的作用及机制 |
3.3.4 Mg含量对铝合金微观偏析的作用及机制 |
3.3.5 Mg含量对铝合金力学性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 多元Al-Mg-Si-Fe合金的亚快速凝固行为研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料及制备 |
4.2.1 材料化学成分 |
4.2.2 非平衡凝固工艺 |
4.3 微观组织演化研究 |
4.3.1 冷却速率对SDAS的影响 |
4.3.2 冷却速率对第二相的影响 |
4.4 微观成分偏析研究 |
4.4.1 冷却速率对溶质元素分布的影响 |
4.4.2 实际溶质分配系数计算 |
4.4.3 Al-0.76Mg-0.93Si-0.20Fe铝合金微观成分偏析 |
4.5 Al-Mg-Si-Fe四元体系溶质相互作用及机制 |
4.5.1 多元体系枝晶自由生长模型 |
4.5.2 Al-0.76Mg-0.93Si-0.20Fe合金枝晶生长速率计算 |
4.5.3 Al-0.76Mg-0.93Si-0.20Fe四元体系溶质间相互作用 |
4.5.4 溶质元素在液态Al中的扩散系数 |
4.6 本章小结 |
第5章 固溶温度对亚快速凝固铝合金人工时效的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料及制备 |
5.3 铝合金亚快速凝固组织 |
5.4 固溶温度对铝合金微观组织的影响 |
5.5 固溶温度对铝合金电导率的影响 |
5.6 固溶温度对铝合金力学性能的影响 |
5.6.1 时效硬化曲线 |
5.6.2 力学性能 |
5.7 固溶温度对析出相的影响 |
5.7.1 TEM组织表征 |
5.7.2 APT组织表征 |
5.7.3 固溶温度对溶质原子固态扩散的影响 |
5.7.4 固溶温度对Al基体空位浓度的影响 |
5.7.5 DSC分析 |
5.8 淬火态铝合金强化机制 |
5.9 本章小结 |
第6章 结论 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)Zr-Sn-Nb合金包壳管中氢化物析出机制及疲劳开裂行为研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 锆合金发展 |
1.1.1 Zr-Sn系合金 |
1.1.2 Zr-Nb系合金 |
1.1.3 Zr-Sn-Nb系合金 |
1.2 锆合金的滑移、孪生行为 |
1.2.1 滑移 |
1.2.2 孪生 |
1.3 锆合金包壳管的吸氢行为 |
1.3.1 氢的来源 |
1.3.2 吸氢机理 |
1.4 氢化物析出 |
1.4.1 氢化物分类 |
1.4.2 氢化物析出机制 |
1.4.3 氢化物析出特征的相关性 |
1.5 氢化物再取向行为 |
1.5.1 氢化物应力再取向的影响因素 |
1.5.2 氢化物应力再取向机制 |
1.6 氢化物对锆合金性能的影响 |
1.6.1 氢化物对锆合金单轴及断裂性能的影响 |
1.6.2 氢化物对锆合金疲劳性能的影响 |
1.7 本文研究内容及意义 |
第二章 试验材料及方法 |
2.1 不同微观组织包壳管 |
2.2 电解渗氢 |
2.3 氢化物取向因子 |
2.4 氢化物内压-热循环再取向方法 |
2.5 微观表征方法 |
2.5.1 OM及SEM观测 |
2.5.2 TEM观测 |
2.5.3 TKD(transmission Kikuchi diffraction)测试 |
2.6 试验方法 |
2.6.1 包壳管环向拉伸测试方法 |
2.6.2 包壳管轴向拉伸测试方法 |
2.6.3 包壳管轴向与环向疲劳试验方法 |
2.7 本章小结 |
第三章 锆合金包壳管不同应力状态下的变形机制研究 |
3.1 不同应力状态下的力学试验 |
3.2 微观观测结果 |
3.2.1 轴向拉伸试样 |
3.2.2 轴向压缩试样 |
3.2.3 环向拉伸试样 |
3.3 不同应力状态下的变形机制分析 |
3.3.1 轴向拉伸应力状态 |
3.3.2 轴向压缩应力状态 |
3.3.3 环向拉伸应力状态 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同取向氢化物的析出特点及再取向机制分析 |
4.1 氢化物显微特征 |
4.2 氢化物晶体学特征 |
4.2.1 环向氢化物 |
4.2.2 再取向径向氢化物 |
4.3 氢化物周围的局部位错分布和类型 |
4.4 错配应变协调机制 |
4.5 氢化物再取向机制分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 氢化物疲劳开裂行为研究 |
5.1 材料及试验过程 |
5.2 氢化物显微特征 |
5.2.1 氢化物相分析 |
5.2.2 氢化物形貌 |
5.3 等轴态包壳管疲劳裂纹萌生及扩展 |
5.3.1 轴向试样 |
5.3.2 环向试样 |
5.4 纤维态包壳管疲劳裂纹萌生及扩展 |
5.4.1 轴向试样 |
5.4.2 环向试样 |
5.5 讨论 |
5.5.1 氢化物取向与基体微观结构相关性 |
5.5.2 疲劳裂纹萌生分析 |
5.5.3 裂纹扩展分析 |
5.5.4 疲劳断口分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 氢化物取向对包壳管疲劳失效机制的影响 |
6.1 材料及环向疲劳试验 |
6.2 纤维态再取向氢化物形貌 |
6.3 等轴态再取向包壳管疲劳裂纹萌生及扩展 |
6.4 纤维态包壳管疲劳裂纹萌生及扩展 |
6.4.1 环向氢化物试样 |
6.4.2 径向氢化物试样 |
6.5 氢化物断裂分析 |
6.6 裂纹扩展分析 |
6.7 位错形貌观测 |
6.7.1 环向氢化物试样 |
6.7.2 径向氢化物试样 |
6.7.3 等轴态再取向环向试样 |
6.8 疲劳失效机制分析 |
6.9 本章总结 |
第七章 结论、创新点与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录:符号说明 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)磁场遥操纵抛光的优化设计与试验(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 铝合金自由曲面抛光技术研究现状 |
1.2.1 铝合金材料及其应用 |
1.2.2 铝合金自由曲面的抛光技术 |
1.3 动态磁场遥操纵系统研究现状 |
1.3.1 动态磁场遥操纵系统简述 |
1.3.2 动态磁场遥操纵系统分类及发展 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 磁场遥操纵抛光装置结构设计及抛光机理 |
2.1 磁场遥操纵抛光装置的抛光方法 |
2.2 磁场遥操纵抛光装置结构设计 |
2.2.1 动态磁场遥操纵系统 |
2.2.2 抛光工作系统 |
2.3 磁场遥操纵抛光装置工件材料的选择 |
2.4 磁场遥操纵抛光去除机理 |
2.4.1 磁场遥操纵抛光装置的空间磁场分析 |
2.4.2 抛光工具转速、转矩及磁力分析 |
2.4.3 磁场遥操纵驱动方案的确定 |
2.5 本章小结 |
第3章 磁性抛光液的制备及其性能测试 |
3.1 磁性抛光液的评价指标 |
3.1.1 分散稳定性 |
3.1.2 材料去除效率及表面粗糙度 |
3.2 磁性抛光液的成分选择 |
3.2.1 磁性颗粒的选择 |
3.2.2 抛光磨料的选择 |
3.2.3 基载液的选择 |
3.2.4 分散稳定剂的选择 |
3.2.5 其他添加剂的选择 |
3.3 磁性抛光液的制备工艺流程 |
3.4 磁性抛光液性能优化试验 |
3.4.1 正交试验的设计 |
3.4.2 正交试验参数及条件 |
3.4.3 正交试验结果及分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 抛光工具的路径控制及优化 |
4.1 传统抛光路径规划方法 |
4.2 自由曲面抛光路径规划方法 |
4.3 类光栅形曲面路径的参数设计 |
4.3.1 轨迹最大间距值的确定 |
4.3.2 抛光偏移量及抛光次数的确定 |
4.3.3 抛光工具驻留时间的确定 |
4.4 类光栅形曲面路径验证试验 |
4.4.1 平面抛光的光栅形路径验证试验 |
4.4.2 尖拱形回转曲面抛光的类光栅形路径验证试验 |
4.5 本章小结 |
第5章 磁场遥操纵抛光装置参数优化试验 |
5.1 抛光工艺参数优化试验 |
5.1.1 抛光时间优化试验 |
5.1.2 抛光工具转速优化试验 |
5.1.3 抛光力优化试验 |
5.2 曲面内腔抛光验证试验 |
5.2.1 磁场遥操纵抛光装置的抛光流程 |
5.2.2 尖拱形曲面内腔的区域抛光 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
作者简介及硕士期间的研究成果 |
1.作者简介 |
2.学术成果 |
致谢 |
(5)在役联合站集输系统主体设备节能降耗改进方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题来源、研究的目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外的相关研究 |
1.2.2 国内的相关研究 |
1.3 研究目标、研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究的主要内容 |
1.4 研究方案 |
1.4.1 关键问题 |
1.4.2 研究的主要思路 |
1.4.3 研究的创新点 |
2 中原油田明一联合站原油油水分离工艺流程节能措施及分析 |
2.1 明一联合站原油脱水系统工艺流程 |
2.1.1 两段式原油脱水系统 |
2.1.2 原油脱水工艺流程分析 |
2.2 明一联合站原油油水分离系统节能措施 |
2.2.1 联合站无罐无泵密闭处理流程节能 |
2.2.2 采取合理的原油油水分离温度利于联合站节能 |
2.2.3 原油破乳济的合理选择 |
2.3 本章小结 |
3 高效三相分离器分离效率研究 |
3.1 高效三相分离器工作原理及结构 |
3.1.1 三相分离器工作原理及结构 |
3.1.2 三相分离器工作过程 |
3.1.3 明一联合站三相分离器运行现状 |
3.2 三相分离器分离效率计算模型 |
3.2.1 分离过程中的液滴动力学分析 |
3.2.2 三相分离器效率计算模型 |
3.3 三相分离器效率计算模型的定性应用分析 |
3.3.1 粒径分布对分离效果的影响 |
3.3.2 临界粒径对分离效果的影响 |
3.3.3 聚结填料对分离效果的影响 |
3.3.4 油水界面状态对分离效果的影响 |
3.3.5 油水界面高度对分离效果的影响 |
3.4 中原油田明一联合站三相分离器油水界面机械控制装置系统改进方案设计 |
3.4.1 油水界面控制系统设计的必要性 |
3.4.2 油水界面控制系统设计基础数据 |
3.4.3 液面调节器的原理及功能 |
3.4.4 三相分离器油水界面控制系统改进设计 |
3.5 本章小结 |
4 联合站原油油水分离系统动态模型建立及分析 |
4.1 原油脱水理论 |
4.1.1 原油脱水的重要性 |
4.1.2 原油脱水的基本方法 |
4.1.3 原油游离水脱水机理 |
4.1.4 原油电脱水机理 |
4.2 原油油水分离过程中的变量分析 |
4.3 中原油田明一联合站油水分离动态模型建立及分析验证 |
4.3.1 联合站油水分离系统动态数学模型建立 |
4.3.2 油水分离动态数学模型分析及验证 |
4.4 本章小结 |
5 在役联合站输油离心泵节能运行参数优化 |
5.1 离心泵节能优化基本理论 |
5.1.1 离心泵的性能曲线 |
5.1.2 离心泵的比例定律与相似抛曲线 |
5.1.3 离心泵的切割定律与切割抛物线 |
5.1.4 离心泵效率 |
5.2 中原油田明一联合站输油离心泵的节能改进 |
5.2.1 在役输油离心泵的节能改造措施 |
5.2.2 在役输油离心泵的节能改进设计 |
5.3 输油离心泵的运行回归模型建立及参数优化 |
5.3.1 离心泵运行参数回归模型建立 |
5.3.2 离心泵运行参数优化分析 |
5.3.3 中原油田明一联合站输油离心泵最优工况点的确定 |
5.4 本章小结 |
6 在役联合站燃气水套加热炉节能研究 |
6.1 燃气水套加热炉的工作原理 |
6.2 燃气水套加热炉热工计算 |
6.2.1 燃气水套加热炉燃烧热力计算模型 |
6.2.2 燃气水套加热炉运行效率测算实例 |
6.3 燃气水套加热炉运行效率影响因素分析 |
6.3.1 影响燃气水套加热炉效率的因素 |
6.3.2 提高水套加热炉效率主要措施 |
6.4 中原油田明一联合站燃气水套加热炉热管节能方法与技术 |
6.4.1 热管原理及特性 |
6.4.2 原油加热炉热管余热回收系统技术方案 |
6.5 本章小结 |
7 研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 需要进一步研究的课题 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研情况 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)非一致曲率表面下的气压砂轮磨粒剪胀及加工试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 研究背景与意义 |
1.3 模具加工方法研究现状 |
1.3.1 磨削加工技术 |
1.3.2 研磨加工技术 |
1.3.3 抛光加工技术 |
1.4 软固结气压砂轮加工技术 |
1.5 颗粒物质内部剪胀的研究现状 |
1.6 论文主要研究内容 |
第二章 软固结磨粒群剪胀效应与接触力模型 |
2.1 引言 |
2.2 软固结磨粒群的剪胀理论分析 |
2.2.1 软固结磨粒群剪胀机理分析 |
2.2.2 相变状态与状态参量 |
2.2.3 软固结磨粒群剪胀模型建立 |
2.3 软固结磨粒群颗粒接触模型 |
2.3.1 软固结磨粒法向接触力学模型 |
2.3.2 软固结磨粒切向接触力学模型 |
2.4 非一致曲率下的砂轮双层弹性力学分析 |
2.4.1 气压砂轮双层弹性力学模型基本假设 |
2.4.2 非一致曲率下的气压砂轮的层状力学模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 非一致曲率表面下的砂轮细观仿真模拟 |
3.1 引言 |
3.2 离散单元法与EDEM基本原理 |
3.3 离散元中的颗粒接触模型 |
3.3.1 颗粒接触刚度模型 |
3.3.2 颗粒接触滑动模型 |
3.3.3 颗粒接触粘结模型 |
3.4 非一致曲率表面下的磨粒群气压砂轮接触力仿真 |
3.4.1 EDEM中软固结磨粒气压砂轮模型建立 |
3.4.2 非一致率表面下接触区磨粒群接触力分析 |
3.5 非一致曲率表面下接触区磨粒群速度分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 软固结磨粒气压砂轮抛光综合实验 |
4.1 引言 |
4.2 非一致曲率下软固结磨粒气压砂轮的材料去除模型 |
4.2.1 不同曲率表面磨粒速度分布特性 |
4.2.2 材料去除模型 |
4.2.3 Preston方程修正系数的确定 |
4.3 非一致曲率表面下的软固结磨粒气压砂轮试验准备 |
4.3.1 试验平台搭建与工件 |
4.3.2 实验数据检测设备 |
4.4 非一致曲率表面下的软固结磨粒气压砂轮接触力试验 |
4.4.1 测力试验设计 |
4.4.2 接触力测量 |
4.5 非一致曲率下的气压砂轮加工试验 |
4.5.1 非一致曲率下的砂轮抛光试验方案设计 |
4.5.2 非一致曲率表面的加工试验与结果分析 |
4.5.3 非一致曲率下的材料去除模型的验证 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2.攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
3.参与的科研项目及获奖情况 |
4.发明专利 |
学位论文数据集 |
(7)后续热处理对增材制造316L不锈钢力学性能及结构稳定性的影响(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 316L不锈钢概述 |
1.2.1 316L不锈钢的组织特点 |
1.2.2 316L不锈钢的性能特点 |
1.3 增材制造技术 |
1.4 国内外在该方向的研究现状及分析 |
1.4.1 国内现状及分析 |
1.4.2 国外现状及分析 |
1.5 课题研究意义与内容 |
1.5.1 课题研究意义 |
1.5.2 课题研究内容 |
2 实验材料制备及研究方法 |
2.1 实验材料与制备方法 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 制备方法 |
2.1.3 选择性激光熔融技术(SLM)过程 |
2.1.4 退火处理 |
2.2 实验研究方法 |
2.2.1 显微硬度测试 |
2.2.2拉伸实验 |
2.2.3 OM微观组织观察 |
2.2.4 电子背散射衍射(EBSD)微观结构表征 |
2.2.5 透射电子显微镜(TEM)微观结构表征 |
2.2.6 三维原子探针(3DAP)微观结构表征 |
2.2.7 X射线能谱分析(EDS)第二相析出表征 |
2.3 本章小结 |
3 增材制造316L不锈钢的力学性能 |
3.1 引言 |
3.2 增材制造316L不锈钢不同退火态的力学性能 |
3.2.1 显微硬度 |
3.2.2 拉伸性能 |
3.3 本章小结 |
4 增材制造316L不锈钢的微观组织结构与强化机制 |
4.1 引言 |
4.2 原始态样品OM微观组织研究 |
4.3 增材制造316L不锈钢的EBSD表征 |
4.4 增材制造316L不锈钢的TEM表征 |
4.5 增材制造316L不锈钢的3DAP-TEM连用表征 |
4.6 增材制造316L不锈钢的EDS表征 |
4.7 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
B.学位论文数据集 |
致谢 |
(8)激光选区熔化成型机理和结构特征直接制造研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 SLM工艺研究现状 |
1.2.1 SLM成型过程飞溅行为研究 |
1.2.2 SLM成型过程热应力及翘曲研究 |
1.2.3 SLM成型微观组织演变 |
1.3 SLM成型精度研究研发 |
1.3.1 设备精度 |
1.3.2 SLM成型精度的工艺研究 |
1.4 结构特征的增材制造成型能力的研究 |
1.4.1 国内外研究现状 |
1.4.2 结构特征设计及SLM成型存在的问题 |
1.5 课题概述 |
1.5.1 课题来源 |
1.5.2 研究目标 |
1.5.3 课题思路 |
1.6 全文内容组织结构 |
第二章 SLM成型过程的热传导及飞溅行为研究 |
2.1 引言 |
2.2 热量在金属粉末中的传导过程 |
2.2.1 SLM成型过程热物理模型 |
2.2.2 基于分形理论的有效导热系数数值模拟 |
2.3 SLM成型过程飞溅行为研究 |
2.3.1 高速摄像试验条件 |
2.3.2 SLM飞溅形成机理 |
2.3.3 飞溅行为的影响因素 |
2.4 飞溅颗粒及其影响研究 |
2.4.1 飞溅颗粒研究 |
2.4.2 飞溅对SLM成型的影响 |
2.5 气体循环净化系统 |
2.6 本章小结 |
第三章 SLM成型过程中热应力及翘曲变形的研究 |
3.1 引言 |
3.2 SLM残余应力产生来源分析 |
3.2.1 温度梯度影响机理 |
3.2.2 微观组织与残余应力的关系 |
3.3 SLM残余应力分布及演变研究 |
3.3.1 高度方向应力分布研究 |
3.3.2 水平方向应力分布研究 |
3.4 SLM成型过程翘曲变形的研究 |
3.4.1 能量输入对翘曲变形的影响 |
3.4.2 扫描线长度对翘曲变形的影响 |
3.4.3 支撑结构对翘曲变形的影响 |
3.4.4 翘曲变形的控制 |
3.5 本章小结 |
第四章 SLM直接成型结构特征的精度研究 |
4.1 引言 |
4.2 SLM成型精度分析 |
4.2.1 CAD/CAM数据对SLM成型精度的影响 |
4.2.2 成型设备对SLM成型精度的影响 |
4.2.3 激光光斑对SLM成型精度的影响 |
4.2.4 材料收缩对SLM成型精度的影响 |
4.3 试验方法及设计 |
4.3.1 响应曲面法 |
4.3.2 实验设计 |
4.4 结果及分析 |
4.4.1 方差分析 |
4.4.2 响应曲面分析 |
4.4.3 多目标优化 |
4.5 基于尺寸补偿的SLM成型件精度优化 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于SLM的结构特征成型分辨率的研究 |
5.1 引言 |
5.2 结构特征直接成型试验 |
5.2.1 SLM成型结构特征的制约因素 |
5.2.2 结构特征描述 |
5.2.3 结构特征成型试验描述 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 薄壁特征 |
5.3.2 尖角特征 |
5.3.3 孔特征 |
5.3.4 圆柱/方柱特征 |
5.3.5 球体特征 |
5.3.6 高纵横比特征 |
5.4 本章小结 |
第六章 间隙特征及在SLM直接成型机构中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 间隙特征 |
6.2.1 间隙特征的概念 |
6.2.2 间隙特征的分解 |
6.2.3 间隙特征SLM可成形性分析 |
6.3 间隙特征尺寸精度研究 |
6.3.1 间隙特征尺寸误差 |
6.3.2 间隙特征SLM成型试验 |
6.3.3 工艺参数对间隙特征内表面粗糙度的影响 |
6.4 运动副优化设计 |
6.5 基于直接映射关系的组装模型及在免组装机构的应用 |
6.5.1 数字化组装模型 |
6.5.2 机构设计及SLM成型实例 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)新型膨胀管用铁素体马氏体双相钢的研究与开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 膨胀管技术和膨胀管专用钢 |
1.1.1 膨胀管技术概述 |
1.1.2 膨胀管用钢概述 |
1.2 膨胀管用钢的选择现状 |
1.2.1 现有套管钢材的筛选或热处理改性 |
1.2.2 新型膨胀管材料的开发 |
1.3 先进钢铁材料的发展对膨胀管选材的启迪 |
1.3.1 石油工业发展与先进钢铁材料的关系 |
1.3.2 先进钢铁材料的发展 |
1.3.3 铁素体马氏体双相钢的研究现状 |
1.4 EBSD技术及其在材料科学中的应用 |
1.4.1 EBSD的工作原理 |
1.4.2 EBSD试样的制备 |
1.4.3 EBSD分析的工作方法 |
1.4.4 电子背散射衍射(EBSD)技术的应用 |
1.5 本文研究的主要内容和创新点 |
1.5.1 本文研究的主要内容 |
1.5.2 创新点 |
第2章 膨胀管用钢的力学模型及其技术要求 |
2.1 幂指型膨胀管用钢力学模型的建立 |
2.1.1 膨胀管技术的渊源 |
2.1.2 膨胀管膨胀力的影响因素 |
2.1.3 膨胀管井下膨胀过程的力学模型分析 |
2.2 膨胀管用钢力学模型的验证 |
2.3 膨胀管用钢技术要求 |
2.4 本章小结 |
第3章 膨胀管用钢的理论设计研究 |
3.1 膨胀管技术应用中存在的问题 |
3.2 表征膨胀套管用钢的综合性能指标 |
3.3 膨胀管用钢的性能判据 |
3.4 本章小结 |
第4章 07MnSi钢不同临界区温度淬火后的组织结构分析 |
4.1 铁素体马氏体双相钢的实验室冶炼加工 |
4.1.1 成分设计与强度设计 |
4.1.2 实验室冶炼与加工 |
4.2 试验内容和方法 |
4.2.1 试验材料与试验流程 |
4.2.2 金相组织观察 |
4.2.3 SEM观察、EDS成分分析与XRD分析 |
4.2.4 TEM样品的制作与观察 |
4.3 试验结果与讨论 |
4.3.1 XRD结果分析 |
4.3.2 OM、SEM和EDS结果分析 |
4.3.3 TEM结果分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 07MnSi钢临界区淬火后组织演变的EBSD分析 |
5.1 试验内容和方法 |
5.2 试验结果与讨论 |
5.2.1 07MnSi铁素体马氏体双相钢临界区淬火后的物相分析 |
5.2.2 07MnSi铁素体马氏体双相钢临界区淬火后的相变织构分析 |
5.2.3 晶界特征和取向差分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 07MnSi钢不同临界区温度淬火后的力学性能分析 |
6.1 试验内容和方法 |
6.2 单轴拉伸下的变形特性 |
6.2.1 临界区淬火后铁素体马氏体双相钢的应力-应变曲线 |
6.2.2 铁素体马氏体双相钢的屈服特性 |
6.3 临界区淬火后铁素体马氏体双相钢的加工硬化行为 |
6.3.1 Hollomon分析 |
6.3.2 Crussard-Jaoult分析 |
6.3.3 修正的C-J分析 |
6.4 断口形貌分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 07MnSi钢临界区淬火后流动应力的细观力学分析 |
7.1 基于细观力学的塑性本构理论基础 |
7.1.1 Eshelby等效夹杂理论 |
7.1.2 Mori-Tanaka平均场理论 |
7.1.3 Tomota分步法 |
7.2 双相钢流动应力模型的建立 |
7.2.1 各个组分相的应力应变关系建立 |
7.2.2 双相钢流动应力计算方法 |
7.3 模型验证 |
7.4 本章小结 |
第8章 07MnSi铁素体马氏体双相钢工业冶炼及膨胀试验 |
8.1 工业冶炼与加工 |
8.1.1 铁素体马氏体双相钢的冶炼 |
8.1.2 铁素体马氏体双相钢的加工制备 |
8.2 膨胀管的膨胀试验 |
8.2.1 膨胀工具 |
8.2.2 膨胀试验 |
8.3 膨胀试验结果分析 |
8.3.1 膨胀前后的几何精确度 |
8.3.2 膨胀后的径向回弹 |
8.4 本章小结 |
第9章 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(10)面向植入体的多孔结构建模及激光选区熔化直接制造研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 金属植入体的主要性能参数及影响分析 |
1.2.1 植入体的性能要求 |
1.2.3 多孔植入体的结构和力学参数 |
1.2.4 结构参数对力学性能的影响 |
1.2.5 结构参数对渗透性的影响 |
1.3 金属多孔植入体的制造/制备方法 |
1.3.1 传统的金属多孔植入体制造/制备方法 |
1.3.2 金属多孔植入体的增材制造方法 |
1.4 传统的多孔结构的设计方法及新的设计理念 |
1.4.1 传统的多孔结构设计方法 |
1.4.2 增材制造技术为多孔结构带来新的设计理念 |
1.5 课题概述 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究思路 |
1.6 全文内容组织结构 |
第二章 基于激光选区熔化的多孔结构设计规则 |
2.1 基于SLM的多孔结构设计一般规则 |
2.1.1 SLM的技术原理约束 |
2.1.2 通过轮廓偏移控制孔隙率 |
2.2 多孔结构的可加工性分析 |
2.2.1 层间重叠长度 |
2.2.2 层间重叠面积 |
2.2.3 悬垂面积 |
2.2.4 支柱的可加工性分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 基于隐函数的多孔单元建模 |
3.1 隐式曲面 |
3.1.1 隐式曲面的表达 |
3.1.2 隐式曲面和参数曲面的关系 |
3.1.3 隐式曲面和参数曲面的相互转换 |
3.2 隐式曲面的数学变换 |
3.2.1 布尔运算 |
3.2.2 坐标变换 |
3.2.3 基本变换 |
3.2.4 基本隐式曲面的数学表达 |
3.3 构造封闭的曲面单元 |
3.4 曲面单元三角化 |
3.5 多孔单元模型的提取 |
3.5.1 STL模型的定义与规则 |
3.5.2 多孔单元模型的拓扑重构 |
3.6 本章小结 |
第四章 形函数控制的多孔结构建模 |
4.1 形函数控制的多孔单元造型变换 |
4.1.1 参数域中母单元的构建 |
4.1.2 等参单元法 |
4.1.3 形函数控制的子单元 |
4.2 多孔结构建模方法 |
4.2.1 模型的六面体网格划分 |
4.2.2 子单元模型合并 |
4.2.3 多孔结构的构建 |
4.3 本章小结 |
第五章 多孔结构的结构和力学参数表征 |
5.1 表征单元体的选取 |
5.1.1 非周期性和周期性多孔结构 |
5.1.2 等效周期性多孔结构 |
5.2 多孔单元结构参数的表征 |
5.2.1 直接表征法 |
5.2.2 网格表征法 |
5.3 多孔结构力学参数表征 |
5.3.1 多孔结构弹性常数的确定 |
5.3.2 多孔结构等效弹性模量的预测 |
5.3.3 多孔结构的拓扑优化设计验证 |
5.4 SLM成型多孔钛的结构和力学参数测试 |
5.4.1 SLM成型多孔钛的结构参数测试 |
5.4.2 SLM成型多孔钛的力学参数测试 |
5.5 结构和力学参数的响应面模型 |
5.5.1 响应面分析 |
5.5.2 响应面模型的建立 |
5.6 本章小结 |
第六章 多孔结构建模系统开发与多孔植入体SLM直接制造实例 |
6.1 多孔结构建模系统的开发 |
6.1.1 系统体系结构和基本功能 |
6.1.2 系统开发相关技术 |
6.2 多孔髋关节的设计与SLM直接制造 |
6.2.1 多孔髋臼杯和股骨柄的设计要点分析 |
6.2.2 多孔髋臼杯和股骨柄的设计方法 |
6.2.3 多孔髋臼杯和股骨柄的SLM直接制造 |
6.3 多孔颅骨修复体的设计与SLM直接制造 |
6.3.1 多孔颅骨修复体的设计要点分析 |
6.3.2 多孔颅骨修复体的设计方法 |
6.3.3 多孔颅骨修复体的SLM直接制造 |
6.4 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、球体内腔电解抛光小结(论文参考文献)
- [1]静电陀螺仪长球形空心铍转子研磨技术[D]. 王凌霄. 河北联合大学, 2014(01)
- [2]Al-Mg-Si系合金亚快速凝固行为、微观组织演化及力学性能[D]. 刘泽田. 吉林大学, 2020(03)
- [3]Zr-Sn-Nb合金包壳管中氢化物析出机制及疲劳开裂行为研究[D]. 李江华. 天津大学, 2020(01)
- [4]磁场遥操纵抛光的优化设计与试验[D]. 王一霏. 吉林大学, 2019(11)
- [5]在役联合站集输系统主体设备节能降耗改进方法研究[D]. 司先锋. 西南石油大学, 2006(01)
- [6]非一致曲率表面下的气压砂轮磨粒剪胀及加工试验研究[D]. 石梦. 浙江工业大学, 2020
- [7]后续热处理对增材制造316L不锈钢力学性能及结构稳定性的影响[D]. 陈楠. 重庆大学, 2019(02)
- [8]激光选区熔化成型机理和结构特征直接制造研究[D]. 刘洋. 华南理工大学, 2015(04)
- [9]新型膨胀管用铁素体马氏体双相钢的研究与开发[D]. 申文竹. 西南石油大学, 2013(08)
- [10]面向植入体的多孔结构建模及激光选区熔化直接制造研究[D]. 肖冬明. 华南理工大学, 2013(06)