一、六面顶压机用顶锤疲劳破坏的初步分析（论文文献综述）
吴承伟[1]（2020）在《钢丝预紧两面顶剖分式压缸数值模拟研究》文中研究说明随着我国国防工业、航空航天和芯片行业的快速发展,加上今年尤为明显的中美贸易摩擦,都迫使我国的基础研究和高精尖技术必须实现国产化。20世纪以来我国的工业级金刚石年产量长期保持世界前列,而高品质和宝石级金刚石产量较少,成本高,但是却在高端装备研发与制造中发挥着极其关键的作用,用于合成高品质和宝石级金刚石的两面顶超高压装置长期处于国外垄断且关键技术尚未公开。最近几年以来我国的两面顶超高压装置在往大型化方向发展的进程迟缓,这在一定程度上限制了超高压技术的发展。由于年轮式两面顶装置外层预应力环经常断裂,为了解决这个问题,姚裕成等将模具外层受力比较大的几个预应力环替换为钢丝缠绕层;由于大质量硬质合金模具加工困难,吉林大学李明哲教授等提出多层交错剖分预紧式的两面顶结构,显着提升压缸承压能力。本研究提出一种新型的钢丝缠绕剖分式超高压模具,在压缸剖分块外部的支撑环上缠上钢丝缠绕层,在避免使用大件硬质合金的情况下,不但易于实现大腔体,还避免使用易断裂的最外层大直径支撑环,降低机加工难度,另外还能够提高模具的承压能力,增加腔体尺寸的稳定性。本文通过对钢丝预应力模具进行分析得出钢丝缠绕层、压缸应力、压缸稳定性和支撑环应力的分布规律,内容和结论如下:（1）提出了本新型钢丝缠绕剖分式超高压模具,并进行了理论分析。得出钢丝缠绕剖分式压缸承载能力是年轮式压缸的两倍,并阐述了三种钢丝缠绕方式,其中重点分析了等张力缠绕,求出压缸腔体加载后钢丝轴向应力的分布,并与数值模拟比较。（2）对钢丝缠绕剖分式超高压模具进行了 ANSYS APDL参数化建模。为了降低计算成本,采用梁单元对钢丝进行建模,并利用生死单元方法实现钢丝张力的顺序加载。（3）对采用不同直径钢丝等张力预紧超高压模具进行数值模拟研究。对钢丝轴向应力进行了分析,并得出其在压缸高度方向和径向的分布规律。对压缸应力和稳定性进行分析,得出压缸在圆周方向和高度方向的分布规律,压缸径向位移与压缸径向压应力成正比。对支撑环应力进行了分析,得出最大周向应力出现的位置,易受拉破坏,适当增加钢丝直径,可延长支撑环疲劳寿命,也可对等效应力最大位置进行局部强化。（4）对采用不同厚度支撑环的钢丝缠绕超高压模具进行数值模拟研究。对于钢丝轴向应力:压缸腔体未加载时,钢丝轴向应力随支撑环厚度的增加增大;压缸腔体加载后,大支撑环厚度相较于小支撑环厚度的钢丝轴向应力小。对于压缸应力与稳定性:随支撑环厚度的增大,压缸周向应力,等效应力,第一主应力和最大剪应力都有所降低;提高支撑环厚度可以明显提高压缸稳定性。对于支撑环应力:提高支撑环厚度可以有效降低支撑环周向应力,避免支撑环周向拉伸断裂破坏;适当增加支撑环厚度可以减小支撑环内壁等效应力,增加到一定程度后在支撑环圆周方向和高度方向的等效应力减小幅度较小。图[60]表[3]参[91]
张震远[2]（2019）在《两面顶压机机架及液压系统设计》文中认为两面顶超高压模具具有腔体变形规则、压力场及温度场稳定性好、能实现模具大型化等优点,普遍运用于现代科学、工业生产等领域。两面顶压机可进行寿命、可靠性、摩擦磨损机理的研究。两面顶压机作为两面顶模具实验研究的动力来源,其机架结构及液压系统的性能会对两面顶超高压模具的工作产生很大影响。本论文针对超高压两面顶模具的设计实验要求,设计了两面顶压机机架及液压系统,并对其关键技术做了较为初步的研究。论文的研究重点主要从两面顶压机机架结构及液压系统的设计出发,保证其机架结构及液压系统设计的合理性和可靠性。在参考了国内外相关领域的技术研究基础上,对目前的不同结构的压机类型进行对比,开展两面顶机架结构及液压系统的设计。具体内容如下:首先,论文从两面顶压机的机架结构与工作原理入手,结合国内外两面顶压机机架的结构设计介绍了三种类型,对三种类型进行比较分析从中选择最佳的方案;其次,根据两面顶压机的主要技术参数,对两面顶压机机架进行设计,并根据两面顶压机的工况要求,设计出满足实际需要的液压系统,对其液压系统及关键部件进行设计计算,同时在液压系统的各部分元件上进行选型和参数的确定。使用ANSYS/Workbench软件中DM模块建立了各部件三维简化模型,并利用ANSYS/Workbench软件对其机架及主要部件进行强度和刚度分析,为确定合理的压机结构设计提供依据。再次,针对两面顶压机的特点及技术性能要求,采用ANSYS/Workbench有限元仿真软件平台对压机机架展开模态分析与疲劳寿命分析,得到其固有振动频率和相应的振型以及疲劳寿命图,再利用ADAMS软件结合实际可能由于模具及密封材料缺陷引起的失荷振动进行分析,为两面顶压机动态性能及疲劳寿命提供相应的数据支持。最后,根据两面顶模具所需要的腔内压力,再运用AMESim软件对液压系统进行主回路的建模,并对其进行仿真分析。结果得出此液压系统能够基本保持工作过程中的稳定,符合两面顶压机的工作要求。图[42]表[6]参[64]。
王亚楠[3]（2019）在《六面顶压机顶锤裂纹声学智能检测方法研究》文中研究说明我国是人造金刚石的生产大国,主要采用六面顶静压合成法的生产方式。由于长期承受复杂交变的应力,压机顶锤极易发生疲劳损伤,继续使用可能引发塌锤事故,造成重大经济损失。针对现有在线检测方法存在的不足,引入模式识别与深度学习技术,提出研究一种基于声信号的六面顶压机顶锤裂纹智能检测方法,研究内容与成果包括:（1）针对复杂背景噪声下顶锤故障表征问题,研究给出一种基于信号能量和PCA的顶锤裂纹特征自适应提取方法。依据声信号的能量阈值,采用滑动窗技术从检测声信号中提取独立的声脉冲;通过对比分析故障与正常类声脉冲的统计特性,建立由过零率、声压级和线性预测倒谱系数构成的特征向量,并引入PCA技术消除原始特征向量中的冗余信息。仿真结果表明,该方法能够有效表征顶锤状态。（2）研究提出一种基于SVM-kNN的顶锤裂纹识别方法。综合采用网格寻优和交叉验证技术训练建立初始SVM诊断模型,引入sigmoid函数计算SVM输出的后验概率,据此给出SVM分类结果的可靠度区间;针对区间内的疑似故障样本,设计kNN分类器进行二次判别。实验结果表明:SVM-kNN模型具有较高的识别准确率。（3）针对人工提取特征泛化能力差以及浅层网络结构无法表征顶锤状态和声信号间复杂映射关系的问题,引入深度学习技术,提出基于SAE-PSO的顶锤裂纹智能检测方法。采用滑动窗和FFT技术建立顶锤裂纹的深度学习数据集,依据信号重构误差和随机梯度下降算法建立三层SAE初始诊断模型,并提出改进的PSO算法用于优化模型的Dropout参数和权重衰减系数。实验结果表明:相比于SVM、PCA-SVM和SAE方法,SAE-PSO算法不仅具有最高的识别准确率,同时有效改善了网络的泛化能力。
马凯[4]（2019）在《硅、碳基负极电化学性能的研究以及高压装置的设计试制》文中进行了进一步梳理随着社会的发展,较低比容量的商业石墨负极已无法满足日益增长的能源需求。我们尝试制备了高容量的硅基复合电极材料,希望能缓解硅的体积膨胀,又避免硅的不良导电性带来的容量衰减问题;使用熔盐锌热法制备了三维多孔碳材料,用于高倍率的钾离子电池负极。主要内容有:（1）为了改善硅的导电性,将硅与金属锗进行了复合。锗的导电性远大于硅,而且可以与金属锂形合金储锂。电极物质荷载量1mgcm-2左右时,纯硅和SG-4初始放电和充电容量分别为3216.2/2532.7和2780.4/1964.6 mAh g-1,库伦效率分别为78.7%和70.6%。与纯硅相比,硅/锗复合物表现出更好的循环性能。电流密度为0.6 Ag-1时,经150圈充放电循环后纯硅容量由3114 mAh g-1降至637 mAh g-1,SG-4 由 2040.3 mA h g-1 降至 1761.0 mAh g-1,容量保持率较好。电流密度分别为0.2,0.6,1.2,2.4,5 and 10Ag-1时对应SG-4比容量分别为2207.2,1899.2,1535.9,1103.6,800.6 和 542 mAh g-1。当电流密度为 2 Ag-1 时,经 500圈循环后SG-4比容量仍高达1415.5 mA hg-1。（2）研究了作为钾离子负极材料的碳,采用熔盐锌热法,以蔗糖为前驱体成功制备了三维多孔碳材料,并将其用作钾离子电池负极材料。所制备的三维多孔碳具有大量相互贯通的孔道,有效地缓解了电极在充放电循环过程中的体积效应,电解液对电极的浸润性得到提高,钾离子扩散路径缩短,因此循环稳定性和倍率性能得到提升。3-D多孔碳电极在0.5 Ag-1的电流密度下,经2500次循环后比容量仍可达174.6 mAh g-1,甚至在4.4 A g-1的高倍率下容量仍保持在170 mAh g-1,是一种极具前景的钾离子电池负极材料。（3）高压实验的研究往往与设备的研究是分不开的,目前,能够在高压下实现稳定压力并且适应各种化学反应体系的高压装置很少。试制了两面顶高压实验装置和稳定压力反应器,可以研究一些压力不高以及有液体反应物的体系。设计这种装置的目的是在化学反应过程中出现压力波动时及时稳定压力。装置设计和实验表明可稳定压力高压装置结构是可行的,具备良好应用前景。
赵亮[5]（2018）在《剖分式超高压模具的设计与研究》文中提出随着高压物理、地球科学和高压化学的发展,以及对超硬材料需求的不断增长,人们对超高压设备的要求也在不断提高。超高压模具在生产实践中是产生超高压力的核心部件,除了需要有承受超高压力的能力外,还需要有足够大的合成空间以满足使用要求。超高压模具大型化是现代高压设备发展的重要趋势,大型化的高压模具不但能够提高单次的合成产量,最重要的是可以提升合成产品的品质。然而,在目前的技术条件下,高压模具大型化过程中面临的最主要的问题是较大尺寸硬质合金的生产加工难度较高,成本较大,而且质量不能得到保证,这些因素限制了模具大型化的发展进程。为了降低高压模具硬质合金压缸的制造难度、提高模具承压能力,同时降低模具大型化难度,设计了剖分式超高压模具。该模具在充分考虑大质量支承和侧向支承原理的基础上结合了传统的厚壁圆筒容器的结构特点,是一种新型的超高压模具。该模具主要包含三个部分:内部离散的硬质合金压缸、中间的高强钢离散块和外部的高强钢支撑环。该结构可以有效的消除压缸周向应力,降低压缸应力水平,使模具的极限承压能力得到较大程度提高。最重要的是降低了零件尺寸,易于扩大腔体容积,降低模具使用成本。本文通过有限元分析方法对剖分式高压模具进行一系列的研究和优化,对比内壁为弧面和平面两种类型腔体的应力状态,对不同离散程度的压缸进行了应力分析,比较支撑环离散条件下的应力特点,对具有离散化压缸和离散化支撑环的高压模具优化,为剖分式超高压模具的设计、加工和应用提供理论依据和参考。本文主要研究内容和结论如下:1.剖分式超高压模具设计和结构分析剖分式高压模具是应用大质量和侧向支承原理同时结合厚壁圆筒的结构特点设计而成,是一种实现超高压模具大型化的新思路。压缸内壁有两种形式,一种是弧面内壁,与年轮式压缸相比,降低了压缸应力水平;另外一种是平面内壁,与前两种相比能够进一步消除压缸应力。剖分式超高压模具是一种全新的超高压模具结构,对其进行了相关的力学分析,推导出工作载荷传递特点,对相关参数的计算和相关设计原则进行介绍,为超高压模具的设计提供理论指导。2.剖分式超高压模具有限元模型建立根据所涉及高压模具的结构特点,应用有限元分析软件Ansys/Workbench对其进行有限元的模型建立。对建立模型中的单元格类型、边界条件、材料参数模型和接触以及摩擦条件等进行探讨。应用静态隐式算法对年轮式模具和弧面剖分式高压模具在预紧状态和施加载荷状态下的应力分布情况进行分析,年轮式模具压缸内壁都会产生很高的应力,周向应力是导致年轮式压缸破坏的主要因素,而弧面型剖分式模具应力水平较低。为进一步降低离散化压缸的应力水平,将弧面压缸优化为平面式压缸。通过比较分析表明,剖分式压缸对支撑环的应力影响很小。3.剖分式结构压缸的应力分析对比年轮式压缸和剖分式压缸在施加载荷条件下的应力分布情况。数值模拟结果表明,弧面型剖分式离散化压缸应力远远小于年轮式压缸,弧面剖分式的压缸能够有效地降低压缸所受等效应力、最大切应力和周向应力。将弧面压缸优化为平面式压缸后进一步降低了压缸应力水平,使压缸在支撑环预紧作用和内部工作载荷的作用下处于类似静水压力环境,降低了压缸所受切应力。硬质合金剖分块在支撑环的预紧作用下相互挤压,并且产生摩擦作用,增强了侧向支撑效果,使剖分式压缸的承压能力得到增强。模拟结果表明,三种模具的极限承压能力分别为5.1GPa、5.9GPa和7.6GPa。模具极限承压能力测试结果表明,年轮式压缸、弧面型剖分式压缸和平面型剖分式压缸在破坏时所对应液压油的压力分别为7.5MPa、9.4MPa和12.4MPa。4.压缸离散化对模具应力的影响在模具大型化中可以根据模具的具体尺寸来决定压缸的剖分块数,对于平面型剖分式模具随着离散程度的增加压缸应力逐渐升高,同时讨论预紧力对压缸应力的影响。对不同离散程度的压缸的极限承压能力进行预测,最后模拟结果通过实验进行验证。在选取剖分块数时,应该结合具体的模具尺寸和生产应用情况,当模具尺寸较小时剖分块数不易过多,而当压缸的尺寸较大时,为降低硬质合金的加工制造难度宜选用离散程度大的压缸。选取合适的离散化程度的压缸对高压模具的设计和生产应用具有重大意义。5.支撑环离散对模具的影响将高强钢支撑环同样进行离散化,可以使模具大型化难度更低。数值模拟结果表明,在支撑环离散程度较低时,应力变化很小,通过比较分析后可以发现,支撑环的离散程度不易过大。讨论了不同摩擦系数时,支撑环的应力变化,在制作支撑环零件时,应该综合考虑加工制造成本使零件表面粗糙度降低。为限制内部离散部分的径向位移,提出了将模具端面由平面变为斜面的方法。将支撑环离散化易于实现模具大腔体。6.剖分式超高压模具的优化为使剖分式高压模具的应力分布更加合理,应用目标参数优化设计的方法对模具进行最优尺寸计算。分析了压缸高径比、高度比、压缸外径以及压缸锥角和端面角度对结构受力的影响,得到在一定条件下的各个参数最佳值,为剖分式超高压模具的设计提供参考。
刘宇[6]（2017）在《人造金刚石压机顶锤断裂智能监测系统设计》文中研究说明我国人造金刚石生产过程中,采用六面顶压机技术产生金刚石生长所需的高温、高压环境。压机顶锤由于长期承受交变的高温高压容易疲劳产生裂纹,若继续使用可能导致塌锤事故,造成重大经济损失。目前主要通过人工听以及停机手动检测方式判断是否发生顶锤断裂,该方法效率低下、误诊率高、影响生产效率,与人造金刚石行业大型化、连续化、自动化的发展方向相悖。为了克服传统方法存在的弊端,引入计算机、嵌入式、信号处理和互联网等技术,研究设计一种人造金刚石顶锤裂纹远程在线智能监测系,具体研究内容与成果包括:1)设计实现了人造金刚石压机顶锤断裂智能监测系统的总体方案。通过分析传统监测方法存在的不足,给出了基于智能节点、网络功能模块、监控管理中心的系统架构,并详细设计了智能监测节点和监控管理中心的核心功能模块。该系统具备声学故障检测、远程在线监管、节点在线升级、辅助办公等丰富功能。2)研制了顶锤裂纹智能监测节点。首先基于S5PV210芯片完成了智能节点硬件原理设计与开发,然后基于Qt/Embedded开发了智能节点界面软件,实现了多传感器支持、设备状态实时显示、现场设置和录音回放、故障模型远程更新等功能,最后移植了金刚石压机顶锤断裂检测算法,对智能监测节点进行功能测试,实验结果表明节点可克服强背景噪声和疑似干扰脉冲并准确识别顶锤断裂信号,达到了预期效果。3)设计开发了监控管理中心软件。首先基于socket技术实现了监控管理中心软件与节点与之间的网络互联,制定了数据传输协议,然后基于Qt框架设计开发软件模块,实现了远程实时监控、智能数据分析、辅助办公、综合查询等功能。搭建金刚石顶锤断裂智能监测系统演示平台进行系统联调,测试了网络连接、综合报警、多节点接入等功能,验证了各模块集成后整体功能的正确性。
姜勇[7]（2011）在《WC-Co类硬质合金的疲劳性能及应力分析方法的研究》文中指出硬质合金被称为工业的牙齿,是现代工业部门和新技术领域不可缺少的工具材料和结构材料。近些年合成人造金刚石行业、线材轧制、精密模具制造业的高速发展拉动了硬质合金制品的研究开发,硬质合金的应用领域不断扩展,需求也越来越高,对新材质的研究与开发的愿望也越来越明显。疲劳和断裂是硬质合金失效的最主要原因,目前国内外有关硬质合金硬度和强度的报道较多而作为最能反映使用状态特性的疲劳方面的研究较少,本文在疲劳机和自行设计的温度冷热循环系统组成的疲劳试验装置上实现了室温疲劳、热疲劳、热-机械疲劳和热-腐蚀疲劳的条件,对硬质合金在单一或耦合疲劳机制下的疲劳寿命和裂纹扩展行为进行了较为系统的研究。在室温疲劳中,硬质合金材料表现出明显的疲劳效应,即应力水平的降低伴随着疲劳寿命的上升。在高应力区域,材料的疲劳寿命较短,此时合金的疲劳寿命与合金的强度有关,合金的强度越高,其疲劳寿命越长。随着应力幅值的降低,这种强度与疲劳寿命的联系越来越不明显,特别是进入高周疲劳区域（>105）后,高粘结剂含量的合金反而表现出更高的疲劳抗性。疲劳裂纹主要沿晶界和在粘结相中扩展,材料在承受疲劳载荷后,粘结相与WC硬质颗粒之间发生了剥离,这种脱粘造成WC颗粒之间相互错动形成孔隙和微裂纹,这些孔隙和微裂纹相互连接加速了裂纹的扩展并最终导致材料的断裂。粘结相在疲劳过程中产生了大量堆垛层错并发生了相变,同时有析出物产生,Ni-Cr添加剂能有效的升高堆垛层错能,阻碍层错的扩展,使层错宽度变窄,并抑制Co相变的发生与室温疲劳相比,在热-机械疲劳中,在相同应力幅下,合金的寿命会降低,其原因主要有：（一）在高温作用下试样表面形成一层疏松的氧化层,氧化层的脱落导致试样受力面积减小；（二）合金在高温下的力学性能会下降。这种降低在低应力水平下愈发明显,因为此时疲劳寿命较长,试样承受热循环的次数增多,造成的热损伤也越大。而添加Ni、Cr添加剂能有效提高合金的耐高温疲劳性能,其中YGR60合金在相同应力水平下其疲劳寿命与室温疲劳基本相当,只是在低应力水平下略有降低。热疲劳裂纹的萌生及扩展包含如下过程：裂纹是经热循环一定次数后才形成,即裂纹的形成有孕育期,裂纹形成后扩展,达到一定尺寸时便停止扩展或者直至断裂。整体上讲硬质合金热裂纹扩展都呈现出先快后慢的趋势,这种热疲劳裂纹的扩展有别于一般的常温疲劳。合金在500。CH20℃均表现出良好的抗裂纹萌生和扩展能力,在700℃-20℃热疲劳条件下,添加Ni、Cr添加剂有利于提高热裂纹萌生的孕育期,而高粘结剂含量的合金则具有好的抗裂纹扩展能力。在热-腐蚀疲劳中,裂纹扩展机理比较复杂。从本文给出的裂纹扩展速率表达式中可以看到,在热与腐蚀共同作用下,裂纹扩展速率不仅与单纯热疲劳和腐蚀疲劳的控制参数有关,还有两者强烈交互作用对裂纹扩展的贡献。酸性环境中热裂纹萌生和扩展规律与单纯的热疲劳裂纹萌生与扩展的规律类似,即含Ni-Cr添加剂的YGR系列合金的裂纹孕育期的明显大于纯Co粘结剂的YGH系列合金,而从裂纹扩展速率来看,高粘结相含量的合金明显低于低粘结相含量的合金。而碱性环境中孕育期的长短取决于粘结相的含量,即粘结相含量越多,孕育期越长；裂纹扩展速率受粘结相成分的影响较大,两种含Ni-Cr粘结剂的YGR硬质合金的裂纹扩展速率明显慢于纯Co粘结剂的两种YGH合金。采用深冷处理工艺对硬质合金进行改性,研究了该工艺对包括疲劳性能在内的各种性能的影响并探讨了作用机理。深冷处理通过提高硬质合金表面残余压应力和引起Co的相变达到改性目的。选用适当的深冷处理工艺有效的提高了硬质合金的疲劳性能并改善了其综合力学性能。保温时间是深冷处理最主要的工艺参数,2h是最佳深冷处理时间。由于硬质合金生产过程中不可避免的产生各种缺陷和残余应力的存在,所以硬质合金制品各部分在承载状态下的应力响应与理论值存在偏差。基于此通过有限元计算和实验应力法对硬质合金制品进行了应力分析,并在此基础上提出了一种硬质合金顶锤的无损在线检测方法。
王鹏[8]（2008）在《两面顶模具热力耦合分析与缠绕张力数值模拟》文中研究指明我国超硬材料行业经过四十多年的发展,已无可争议地成为人造金刚石生产大国,金刚石年产量占世界总产量的七成以上,但生产技术含量低、产品档次不高、牌号少,在高品级金刚石研发与生产上远落后于发达国家,属典型的大而不强。目前的现状是,我国以六面顶装置生产中、低档金刚石为主,其产量占总量的98%左右,以两面顶装置生产的高档金刚石产量只占总量的1～2%,这就使中低档金刚石产品严重过剩,高档产品严重不足。国产两面顶模具相关技术与国际先进水平存在较大差距,寿命低、生产成本高,严重制约了我国两面顶模具技术的推广、普及和发展。随着两面顶模具的日益大型化,模具核心部件——压缸的使用寿命,已成为国产两面顶技术发展的瓶颈。本课题正是顺应国际超硬材料合成设备的发展趋势和国产两面顶模具技术发展的迫切要求而提出并完成的。到目前为止,国内大型两面顶模具的设计与制造技术问题一直没有得到很好的解决。为了改善压缸的强度,延长其使用寿命,应对两面顶模具的受力状况进行科学的分析,进而对压缸预应力分布状态进行优化设计,从而改善其受力状态,确保压缸的最佳工作性能。国内两面顶模具设计方法多带有人为的经验,缺乏理论上的支持。此外,还值得探讨的是,对于一种有效的模具预紧技术——钢带缠绕预应力模具,国外已针对其工业应用开展了大量研究,而国内几乎还是空白。本文以两面顶模具压缸为研究对象,综合运用理论分析和数值模拟方法,以接触问题和非线性有限元法的基本理论为基础,开展两面顶模具压缸热力耦合分析、对模具的失效机理进行力学分析以及钢带缠绕预应力模具缠绕过程的数值模拟研究,并将数值模拟与优化技术相结合,实现了iSIGHT环境下压缸预紧力的优化。第一,本文借助MARC软件平台建立了压缸和外层预应力环真实压装配合的有限元分析模型,得到模具在仅受预紧力作用下的应力分布。通过与Lame公式理论解的比较,验证了利用MARC的接触算法模拟过盈装配的可行性和适用性。第二,本文利用FORTRAN语言编制MARC用户子程序,实现压缸温度和应力边界条件的自动、精确加载,建立了完善的仿真模型。在此基础上,分析了压缸在工作状态下受预紧力、内压力和热载荷相互耦合作用时的受力状况,获得了等效应力分布、热应力以及接触应力各个分量的分布和变化规律。文中所做的热力耦合分析,模拟了生产过程中压缸的实际受力情况,使得数值模拟更客观地反映了压缸的受力状态。针对以上有限元分析结果,结合实际生产中压缸主要的三种破坏形式,从力学角度阐明了压缸的失效原因。第三,本文通过MARC软件建立了钢带缠绕模具缠绕过程的动态模型,对钢带缠绕过程进行数值模拟,得到了钢带缠绕过程中钢带内部的等效应力、层间压力等信息。以上研究工作对缠绕张力设计理论以及生产实践具有非常重要的意义。第四,本文将数学规划思想引入到压缸预紧力的优化设计中,采用了有限元分析软件MARC、优化平台iSIGHT,以及自编FORTRAN语言程序实现了数值模拟软件与优化软件的集成。完成了iSIGHT引导MARC进行优化设计方案的修改与调用批处理文件自动进行有限元分析,大量节约了人机交互过程,省去了以往人工反复修改模型、然后再进行有限元分析的步骤,并最终得到了优化结果。综上所述,本文所作的研究,可以为两面顶模具和钢带缠绕模具的设计、优化、模型的建立等提供技术支持,对于完善相关的模具设计理论和指导实际生产具有理论参考和工程应用价值。
刘宝昌[9]（2005）在《新型梯度结构金刚石—硬质合金复合球齿的研究》文中认为本文从分析冲击钻进对钻头球齿的苛刻要求及传统硬质合金球齿的碎岩机理和损坏机理出发,提出了对金刚石-硬质合金复合球齿的组成分布及显微结构进行设计以形成梯度结构的设计模型,并进行了有限元分析优化,在此基础上,进行了梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿的烧结试验,宏、微观性能测试,钻头设计、制造及钻进试验。对传统的双层结构金刚石-硬质合金复合材料进行了残余应力分析计算,指出该结构的复合球齿在烧结后的冷却过程中会产生较大的残余应力,从而降低材料的性能。设计了梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿,确定了复合球齿的原料及梯度层中各组分的上下限体积分数,确定了梯度结构金刚石-硬质合金复合材料物性值及其分布规律,并利用有限元方法对不同梯度层数目的金刚石-硬质合金复合球齿的残余热应力进行了分析,得出了梯度层数目与复合球齿工作层内残余压应力、硬质合金基体内残余拉应力、界面剪应力及界面Von Mises 应力的关系。综合考虑有限元分析结果及复合球齿的设计目标,确定了复合球齿的合理的梯度层数目为35。进行了梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿的烧结试验,对金刚石微粉、粘结剂、硬质合金基体等原材料进行了优选,并确定了其预处理工艺,设计了复合球齿的结构及合理的高温高压模具组装结构,通过实验,确定了合理的烧结工艺参数; 对梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿进行了力学性能（磨耗比、抗冲击性能、热稳定性）及微观性能（梯度层结构及成分分布、SEM 形貌观察、界面结合机制）检测。设计、制造了金刚石-硬质合金复合球齿潜孔锤钻头,并在坚硬、强磨蚀性岩石上进行了钻进试验,结果表明,该复合球齿具有较高的抗冲击性和耐磨性,能够满足中、小直径冲击-回转钻进的要求。
梁颖[10]（2005）在《六面顶压机关键零部件的结构优化设计》文中研究指明本课题以有限元法作为结构分析手段,建立了金刚石六面项压机的关键零部件——铰链梁的有限元力学模型和结构优化设计模型,通过IGES数据交换标准把现有的有限元分析系统ANSYS和实体建模系统Pro/E有效集成,并采用敏度分析技术,在考虑疲劳强度的条件下,完成了铰链梁的结构优化设计,为金刚石六面顶压机关键零部件的设计提供了一套较为完整的设计方法和设计系统。同时,通过对实体建模软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS的分析和研究,针对铰链梁的具体情况和特点,采用IGES数据交换标准,实现了实体建模软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS之间的有效数据交换,形成了一个较为有效、完整的铰链梁CAD/CAE集成设计系统,为CAD/CAE/CAM系统集成的研究提供了一个有益的尝试。 首先建立了铰链梁的结构优化设计数学模型和有限元力学模型。通过对铰链梁结构特点和受力情况的分析,以铰链梁重量为目标,选择其主要的7个结构尺寸为设计变量（缸体的内外壁直径、凸耳的厚度、缸体的深度等）,在满足铰链梁静强度、刚度、边界约束,特别是疲劳强度的条件下,建立了基于疲劳强度的铰链梁结构优化设计数学模型。同时,选择四面体二次等参单元对铰链梁进行了网格划分,依据《弹性力学》的厚壁圆筒理论对铰链梁进行了载荷分析和计算,建立了铰链梁的有限元力学模型。通过在ANSYS中的分析计算,得到了铰链梁结点的位移和应力数据,校验了铰链梁结构在工况下的变形、应力分布和应力集中,所得到的结果数据证明与实际情况相符合。 在研究分析参数化特征建模技术理论的基础上,建立了铰链梁结构的特征组成和特征父子关系,在Pro/E中创建了基于特征的铰链梁三维实体模型。 利用ANSYS的APDL参数化语言,编制了铰链梁的结构优化设计程序ODPST,创建了铰链梁的优化分析文件和优化控制文件,采用零阶优化方法进行了铰链梁的结构优化设计,得到了精确可靠的设计参数,有效地提高了铰链梁的抗疲劳性能和强度。在优化设计中采用敏度分析技术,提高了优化迭代的效率。整个优化过程实现了全参数操作,便于设计的反复修改。 本课题为新型金刚石六面顶压机的研制提供了一种精确、可靠的设计方法。
二、六面顶压机用顶锤疲劳破坏的初步分析（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、六面顶压机用顶锤疲劳破坏的初步分析（论文提纲范文）
（1）钢丝预紧两面顶剖分式压缸数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超高压模具的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 选题意义与研究内容 |
| 2 钢丝缠绕超高压模具及理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢丝缠绕超高压模具 |
| 2.3 基本假设 |
| 2.4 钢丝缠绕压缸分析 |
| 2.4.1 压缸承载能力与钢丝层数计算 |
| 2.4.2 压缸危险面分析 |
| 2.5 钢丝缠绕层分析 |
| 2.5.1 等轴向应力缠绕 |
| 2.5.2 等剪应力缠绕 |
| 2.5.3 等张力缠绕 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 钢丝预紧超高压模具有限元模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模具材料的选择 |
| 3.3 模具有限元模型的建立 |
| 3.3.1 网格单元选择 |
| 3.3.2 接触条件 |
| 3.3.3 边界条件 |
| 3.3.4 施加载荷 |
| 3.3.5 钢丝缠绕生死单元法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钢丝直径对超高压模具的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢丝缠绕层轴向应力分析 |
| 4.2.1 钢丝轴向应力在压缸高度方向的分布 |
| 4.2.2 最内层钢丝轴向应力与缠绕层数的关系 |
| 4.2.3 未加载时钢丝轴向应力与径向层数的关系 |
| 4.2.4 加载后钢丝轴向应力与径向层数的关系 |
| 4.3 压缸应力与稳定性分析 |
| 4.3.1 压缸腔体内壁圆周方向的应力分析 |
| 4.3.2 压缸腔体内壁高度方向的应力分析 |
| 4.3.3 压缸稳定性分析 |
| 4.4 支撑环应力分析 |
| 4.4.1 支撑环周向应力分析 |
| 4.4.2 支撑环等效应力分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 支撑环厚度对超高压模具的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 缠绕层钢丝轴向应力分析 |
| 5.2.1 最内层钢丝轴向应力与缠绕层数的关系 |
| 5.2.2 未加载时钢丝轴向应力与径向层数的关系 |
| 5.2.3 加载后钢丝轴向应力与径向层数的关系 |
| 5.3 压缸应力分析 |
| 5.3.1 压缸周向应力分析 |
| 5.3.2 压缸等效应力分析 |
| 5.3.3 压缸第一主应力分析 |
| 5.3.4 压缸最大剪应力分析 |
| 5.4 压缸稳定性分析 |
| 5.5 支撑环应力分析 |
| 5.5.1 支撑环周向应力分析 |
| 5.5.2 支撑环等效应力分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
| 1 作者简介 |
| 2 读研期间发表论文 |
| 3 读研期间申请专利 |
（2）两面顶压机机架及液压系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 金刚石压机的综述 |
| 1.2.1 金刚石压机的应用情况 |
| 1.2.2 金刚石压机的技术特点 |
| 1.3 两面顶技术的研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 两面顶压机的类型 |
| 1.4.1 两面顶压机的机架种类 |
| 1.4.2 两面顶压机的液压系统特点 |
| 1.5 课题来源及研究内容 |
| 2 两面顶压机本体结构的设计 |
| 2.1 设计思想及本体结构形式 |
| 2.1.1 两面顶压机机架类型的确定 |
| 2.1.2 两面顶压机的工作原理 |
| 2.1.3 两面顶压机的工作过程 |
| 2.1.4 两面顶压机的基本技术参数 |
| 2.2 两面顶压机机架关键部件的设计 |
| 2.2.1 两面顶压机上横梁的设计 |
| 2.2.2 两面顶压机立柱的设计 |
| 2.2.3 两面顶压机下横梁的设计 |
| 2.2.4 辅助装置的设计 |
| 2.3 压机液压系统设计及选型 |
| 2.3.1 液压缸的参数计算 |
| 2.3.2 液压系统总体设计 |
| 2.3.3 液压泵、电机功率的计算 |
| 2.3.4 液压元件的选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 两面顶压机机架结构有限元分析 |
| 3.1 有限元法理论基础 |
| 3.1.1 有限元法基本思想 |
| 3.1.2 有限元法在压机领域的应用 |
| 3.1.3 有限元法的分析过程 |
| 3.2 两面顶压机有限元模型 |
| 3.2.1 有限元软件的选取 |
| 3.2.2 结构模型的简化 |
| 3.2.3 机架有限元模型的建立 |
| 3.2.4 边界约束及载荷施加 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 机架的有限元分析 |
| 3.3.2 上横梁的有限元分析 |
| 3.3.3 立柱的有限元分析 |
| 3.3.4 下横梁的有限元分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 两面顶压机机架的动态特性及疲劳寿命分析 |
| 4.1 机架的模态分析 |
| 4.1.1 模态分析的基础 |
| 4.1.2 模态分析的应用 |
| 4.1.3 ANSYS模态分析基本流程 |
| 4.1.4 结果分析 |
| 4.2 机架的疲劳分析 |
| 4.2.1 疲劳分析基础 |
| 4.2.2 疲劳寿命分析方法 |
| 4.2.3 材料的疲劳特性 |
| 4.2.4 疲劳分析结果 |
| 4.3 压机失荷振动分析 |
| 4.3.1 虚拟样机技术 |
| 4.3.2 失荷时压机的致振分析 |
| 4.3.3 失荷时压机力学模型的建立 |
| 4.3.4 模型上添加约束及驱动 |
| 4.3.5 模型仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 两面顶压机液压系统建模与仿真 |
| 5.1 AMESim软件的介绍 |
| 5.2 300T两面顶液压系统的建模 |
| 5.2.1 草图模式 |
| 5.2.2 子模型的选取 |
| 5.2.3 参数设置 |
| 5.2.4 运行模式 |
| 5.3 液压系统仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要成果 |
（3）六面顶压机顶锤裂纹声学智能检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第二章 压机顶锤裂纹故障机理与声信号分析 |
| 2.1 六面顶压机 |
| 2.1.1 结构组成 |
| 2.1.2 工作原理 |
| 2.2 顶锤裂纹成因 |
| 2.2.1 疲劳裂纹 |
| 2.2.2 其他裂纹 |
| 2.3 裂纹声信号分析 |
| 2.3.1 信号采集 |
| 2.3.2 声信号特点 |
| 2.3.3 AE分析方法及不足 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于SVM-kNN的顶锤裂纹检测方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 声脉冲分离方法研究 |
| 3.2.1 背景噪声滤除 |
| 3.2.2 时变能量阈值计算 |
| 3.2.3 脉冲起止坐标确定 |
| 3.3 裂纹声脉冲的特征提取与优化 |
| 3.3.1 过零率 |
| 3.3.2 线性预测倒谱系数 |
| 3.3.3 声压级 |
| 3.3.4 基于PCA的裂纹特征优化 |
| 3.4 SVM-kNN混合故障分类器设计 |
| 3.4.1 SVM基本原理 |
| 3.4.2 模型建立及参数优化 |
| 3.4.3 基于概率和kNN的疑似故障样本二次判别 |
| 3.5 实验分析 |
| 3.5.1 信号预处理与数据集构建 |
| 3.5.2 特征提取与优化 |
| 3.5.3 分类器结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于SAE-PSO的顶锤裂纹检测方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 数据集预处理 |
| 4.3 SAE模型构建 |
| 4.3.1 基本原理 |
| 4.3.2 网络参数初始化 |
| 4.3.3 基于SGD的参数微调 |
| 4.4 基于改进粒子群算法的超参数优化 |
| 4.4.1 粒子群算法原理 |
| 4.4.2 超参数问题分析 |
| 4.4.3 超参数优化算法设计 |
| 4.5 实验分析 |
| 4.5.1 数据集构造 |
| 4.5.2 SAE网络参数确定 |
| 4.5.3 SAE-PSO分类结果与分析 |
| 4.5.4 不同方法的比较分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表论文 |
（4）硅、碳基负极电化学性能的研究以及高压装置的设计试制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电池 |
| 1.1.1 化学电池 |
| 1.1.2 锂离子电池 |
| 1.2 锂离子电池负极材料研究现状 |
| 1.2.1 碳负极研究现状 |
| 1.2.2 硅负极材料研究现状及存在的问题 |
| 1.2.3 其他负极材料研究现状及存在的问题 |
| 1.3 本论文硅锗负极材料研制部分选题背景及主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 硅/锗复合物的制备及其电化学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 硅锗复合材料的制备 |
| 2.2.3 硅锗复合材料的表征 |
| 2.2.4 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 熔盐锌热法制备三维多孔碳用于高性能钾离子电池负极材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 三维多孔碳的制备 |
| 3.2.2 电池的组装 |
| 3.2.3 材料表征与电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 高压装置研究进展 |
| 4.1 高压的定义及分级问题 |
| 4.2 高压技术史 |
| 4.3 产生高压的设备及基本工作原理 |
| 4.3.1 高压装置的几种结构 |
| 4.3.2 适用于几乎所有高压装置的核心力学问题 |
| 4.3.3 高压装置中用到的材料的性质 |
| 4.3.4 高压装置的压机框架及施力机构 |
| 4.3.5 装置大型化 |
| 4.4 论文本部分研究课题、内容及选题依据 |
| 参考文献 |
| 第5章 两面顶高压装置和高压压力稳定器的设计和试制 |
| 5.1 两面顶高压装置主要组成部分 |
| 5.2 两面顶高压装置研制情况及存在问题和下一步改进计划 |
| 5.3 一种通过高压气体维持恒定压力的高压高温反应器的设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 致谢 |
（5）剖分式超高压模具的设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高压技术 |
| 1.2.1 超高压研究背景 |
| 1.2.2 超高压发生原理 |
| 1.3 超高压装置的设计原理 |
| 1.3.1 大质量支承原理 |
| 1.3.2 侧向支承原理 |
| 1.4 超高压装置简介 |
| 1.4.1 两顶锤式超高压结构 |
| 1.4.2 多顶锤超高压装置 |
| 1.4.3 剖分式超高压容器 |
| 1.5 有限元方法在超高压技术中的应用 |
| 1.6 课题意义及主要研究内容 |
| 1.6.1 课题意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 剖分式超高压模具的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 剖分式超高压模具 |
| 2.2.1 设计思想 |
| 2.2.2 设计原理 |
| 2.2.3 技术特点 |
| 2.3 厚壁圆筒的力学分析 |
| 2.3.1 单层圆筒的受力 |
| 2.3.2 多层厚壁圆筒的受力 |
| 2.4 剖分式超高压模具的应力分析 |
| 2.4.1 年轮式超高压模具压缸内壁的受力分析 |
| 2.4.2 剖分式模具剖分块受力分析 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 剖分式超高压模具的有限元建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析方法简介 |
| 3.3 有限元建模 |
| 3.3.1 几何模型 |
| 3.3.2 网格单元选择 |
| 3.3.3 载荷与边界条件 |
| 3.3.4 材料的选择 |
| 3.3.5 接触与摩擦条件 |
| 3.4 失效准则的选取 |
| 3.5 硬质合金顶锤的设计 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 剖分式超高压模具的数值模拟分析与比较 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 剖分式超高压模具结构尺寸 |
| 4.3 剖分式压缸的应力分析 |
| 4.3.1 预紧状态 |
| 4.3.2 工作状态 |
| 4.3.3 对压缸的优化 |
| 4.4 压缸内壁应力分析 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 压缸离散化程度对模具的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 压缸离散程度对应力的影响 |
| 5.2.1 等效应力分布 |
| 5.2.2 最大剪切应力分布 |
| 5.2.3 压缸内壁应力分布研究 |
| 5.2.4 支撑环应力 |
| 5.2.5 预紧力对压缸的影响 |
| 5.3 极限承压能力 |
| 5.4 实验验证 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 支撑环离散对模具的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 剖分层数 |
| 6.3 剖分层数对应力的影响 |
| 6.3.1 支撑环应力研究 |
| 6.3.2 径向应力分布 |
| 6.3.3 支撑环离散对位移的影响 |
| 6.4 具有两层支撑环的模具 |
| 6.5 多层离散化高压模具斜端面 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 剖分式超高压模具的优化 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 结构优化设计方法 |
| 7.3 剖分式高压模具结构的优化 |
| 7.4 参数对应力的影响 |
| 7.4.1 压缸高径比 |
| 7.4.2 压缸高度比 |
| 7.4.3 压缸外径 |
| 7.4.4 压缸锥角与端面角度 |
| 7.5 优化后的压缸应力 |
| 7.6 小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表学术论文及主要研究成果 |
| 致谢 |
（6）人造金刚石压机顶锤断裂智能监测系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 1.4 论文组织架构 |
| 第二章 智能监测管理系统总体方案设计 |
| 2.1 需求分析 |
| 2.1.1 核心功能分析 |
| 2.1.2 性能需求分析 |
| 2.2 系统架构设计 |
| 2.2.1 系统组织结构设计 |
| 2.2.2 功能框架设计 |
| 2.3 智能监测节点 |
| 2.3.1 综合推理决策 |
| 2.3.2 现场控制功能 |
| 2.3.3 扩展功能 |
| 2.4 监控管理中心 |
| 2.4.1 远程监控 |
| 2.4.2 智能数据分析 |
| 2.4.3 数据库管理与扩展功能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 智能节点设计与实现 |
| 3.1 顶锤断裂检测算法 |
| 3.1.1 信号预处理 |
| 3.1.2 分类原理 |
| 3.1.3 传感器间重叠信号判别方法 |
| 3.2 智能节点硬件设计 |
| 3.2.1 智能监测节点硬件架构 |
| 3.2.2 处理器选型及外围电路设计 |
| 3.2.3 传感器驱动及信号调理模块设计 |
| 3.2.4 音频编解码功能实现 |
| 3.2.5 以太网功能设计实现 |
| 3.3 智能节点软件设计 |
| 3.3.1 交互界面设计 |
| 3.3.2 软件实现 |
| 3.3.3 故障模型在线更新 |
| 3.4 仿真测试 |
| 3.4.1 传感器安装 |
| 3.4.2 节点功能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 监控管理中心设计 |
| 4.1 开发工具及关键技术 |
| 4.1.1 Qt应用程序开发框架 |
| 4.1.2 socket数据通信 |
| 4.1.3 数据库技术 |
| 4.1.4 多线程技术 |
| 4.1.5 复杂图形绘制 |
| 4.2 软件架构设计 |
| 4.2.1 软件模块设计 |
| 4.2.2 程序工作流程 |
| 4.2.3 通讯协议制定 |
| 4.3 界面功能设计 |
| 4.3.1 系统概况查看 |
| 4.3.2 智能数据分析 |
| 4.3.3 实时监测功能 |
| 4.3.4 综合查询功能 |
| 4.3.5 系统管理功能设计 |
| 4.4 系统联调测试 |
| 4.4.1 测试方案 |
| 4.4.2 测试结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
（7）WC-Co类硬质合金的疲劳性能及应力分析方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 硬质合金的分类和应用 |
| 1.2.1 硬质合金大制品轧辊环 |
| 1.2.2 硬质合金大制品顶锤 |
| 1.3 硬质合金的疲劳 |
| 1.3.1 硬质合金刀具的疲劳研究 |
| 1.3.2 矿用硬质合金的疲劳研究 |
| 1.3.3 硬质合金模具的疲劳研究 |
| 1.4 深冷处理及其在硬质合金中的应用 |
| 1.5 应力分析方法 |
| 1.6 本论文研究目的、意义和主要内容 |
| 第2章 硬质合金疲劳性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及疲劳实验方案 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 疲劳实验方案 |
| 2.2.3 显微组织 |
| 2.3 室温静态力学性能的研究 |
| 2.4 室温疲劳的研究 |
| 2.4.1 疲劳寿命 |
| 2.4.2 断口形貌 |
| 2.4.3 TEM微观组织结构 |
| 2.5 热-机械疲劳的研究 |
| 2.5.1 疲劳寿命 |
| 2.5.2 断口形貌 |
| 2.5.3 TEM微观组织结构 |
| 2.6 热疲劳的研究 |
| 2.6.1 淬火介质对热裂纹的影响 |
| 2.6.2 上限温度对热疲劳裂纹的影响 |
| 2.7 分析与讨论 |
| 2.7.1 室温疲劳断裂机理 |
| 2.7.2 热-机械疲劳断裂机理 |
| 2.7.3 热疲劳机理 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 深冷处理对硬质合金疲劳性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 深冷处理工艺 |
| 3.3 深冷处理硬质合金的组织结构的特征 |
| 3.4 深冷处理对硬质合金应力状态的影响 |
| 3.5 深冷处理硬质合金的力学性能特征 |
| 3.6 深冷处理对硬质合金疲劳性能的影响 |
| 3.7 深冷处理对硬质合金耐磨性能的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 硬质合金应力分析方法的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法和思路 |
| 4.3 有限元计算顶锤应力分布的研究 |
| 4.4 实验应力法测量顶锤应力分布的研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间所发表的论文目录 |
（8）两面顶模具热力耦合分析与缠绕张力数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 人造金刚石合成设备 |
| 1.1.1 两面顶超高压高温装置 |
| 1.1.2 六面顶超高压高温装置 |
| 1.1.3 凹砧式超高压高温装置 |
| 1.2 两面顶模具相关技术的研究进展 |
| 1.2.1 年轮式模具预紧技术 |
| 1.2.2 缠绕式模具预紧技术 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 选题意义 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 数值模拟的理论基础 |
| 2.1 接触问题 |
| 2.1.1 接触界面条件 |
| 2.1.2 接触力的计算 |
| 2.1.3 摩擦力的计算 |
| 2.1.4 求解过程 |
| 2.1.5 单元形式和网格划分 |
| 2.2 非线性问题 |
| 2.2.1 非线性问题的分类 |
| 2.2.2 非线性有限元法的建立 |
| 2.3 热力耦合分析 |
| 2.4 有限元软件MARC |
| 2.5 MARC 对接触问题的处理 |
| 2.5.1 接触问题的无穿透约束条件 |
| 2.5.2 刚体与变形体之间的接触约束 |
| 2.5.3 相临接触段的关系及探测 |
| 2.5.4 刚性接触体的运动描述 |
| 2.5.5 法向接触力模型 |
| 2.5.6 切向摩擦力模型 |
| 2.6 单元描述 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 两面顶模具装配过程的有限元分析 |
| 3.1 接触问题模型的适用性分析 |
| 3.1.1 过盈配合 |
| 3.1.2 模型假设条件 |
| 3.1.3 模型参数 |
| 3.1.4 网格划分和单元选择 |
| 3.1.5 边界条件 |
| 3.1.6 接触定义 |
| 3.1.7 结果与分析 |
| 3.1.8 Lame 公式理论解及模型适用性验证 |
| 3.1.9 三维分析 |
| 3.2 压缸预紧有限元分析 |
| 3.2.1 模型参数 |
| 3.2.2 有限元模型 |
| 3.2.3 结果与分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 两面顶模具压缸热力耦合分析 |
| 4.1 压缸受力分析 |
| 4.2 热力耦合分析的顺序耦合法 |
| 4.3 压缸温度场和热应力 |
| 4.3.1 有限元模型 |
| 4.3.2 结果与分析 |
| 4.4 合成状态下压缸应力场分析 |
| 4.4.1 有限元模型 |
| 4.4.2 边界条件的加载 |
| 4.4.3 结果与分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 钢带缠绕模具缠绕过程的有限元分析 |
| 5.1 钢带缠绕模型 |
| 5.1.1 模型假设条件 |
| 5.1.2 模型参数 |
| 5.1.3 网格划分和单元选择 |
| 5.1.4 边界条件 |
| 5.1.5 接触及摩擦条件 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 钢带层内部受力分析 |
| 5.2.2 模芯径向压力分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 压缸预紧力优化 |
| 6.1 优化方法选择 |
| 6.2 优化集成软件ISIGHT |
| 6.3 ISIGHT 环境下压缸预紧力的优化 |
| 6.3.1 优化过程集成 |
| 6.3.2 压缸预紧力临界值的确定 |
| 6.3.3 压缸预紧力优化 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A：攻读硕士学位期间发表论文及科研情况 |
（9）新型梯度结构金刚石—硬质合金复合球齿的研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 难点和关键技术问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 冲击钻进用球齿钻头的碎岩机理及失效形式分析 |
| 2.1 压头侵入岩体的基本现象 |
| 2.2 外载作用下岩体的应力状态 |
| 2.3 球齿的冲击破岩机理 |
| 2.4 球齿钻头的失效类型与特点 |
| 2.5 冲击钻头球齿磨损机理分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多晶金刚石(PCD)及其与硬质合金的复合材料(PDC) |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PDC材料的复合途径及问题 |
| 3.3 PDC材料烧结中的关键技术 |
| 3.4 PDC材料的制造方法及分类 |
| 3.5 PDC的综合性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 新型梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双层结构金刚石-硬质合金复合材料残余热应力分析 |
| 4.3 梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿的设计 |
| 4.3.1 功能梯度材料(FGM)概述 |
| 4.3.2 梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿原料的选择及各组分上下限体积分数的确定 |
| 4.3.3 梯度结构金刚石-硬质合金复合材料物性值及其分布规律确定 |
| 4.3.4 梯度结构金刚石-硬质合金复合球齿的残余热应力有限元分析及优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 金刚石-硬质合金复合球齿的制造 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合球齿的制造方法选择 |
| 5.3 复合球齿的原材料选择及预处理工艺确定 |
| 5.3.1 金刚石微粉 |
| 5.3.2 粘结/催化剂 |
| 5.3.3 硬质合金基体 |
| 5.4 复合球齿的结构设计 |
| 5.5 高压烧结元件设计 |
| 5.6 制造工艺流程设计 |
| 5.7 新型金刚石-硬质合金复合球齿的烧结 |
| 5.7.1 烧结设备的选择 |
| 5.7.2 烧结腔体内温度与压力梯度分析 |
| 5.7.3 新型金刚石-硬质合金复合球齿的烧结工艺 |
| 5.7.4 复合球齿的后处理工艺 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 金刚石-硬质合金复合球齿性能检测及分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 力学性能测试 |
| 6.2.1 耐磨性测试 |
| 6.2.2 抗冲击性能测试 |
| 6.2.3 热稳定性分析 |
| 6.3 显微结构分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 金刚石-硬质合金复合球齿潜孔锤钻头的设计与实验 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 潜孔球齿钻头设计 |
| 7.3 复合球齿钻头的钻进试验 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 全文总结与展望 |
| 8.1 本文的主要结论和所取得的主要成果 |
| 8.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 致谢 |
（10）六面顶压机关键零部件的结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状及特点 |
| 1.2.1 结构优化设计现状 |
| 1.2.2 CAD/CAE设计系统集成现状 |
| 1.2.3 金刚石六面顶压机设计现状 |
| 1.3 本课题所研究的主要内容及其意义 |
| 第二章 铰链梁结构优化设计数学模型的建立 |
| 2.1 铰链梁的结构优化设计数学模型 |
| 2.1.1 设计变量的选择 |
| 2.1.2 目标函数的选择 |
| 2.1.3 约束条件的选择 |
| 2.1.4 敏度分析与计算 |
| 2.1.5 优化设计数学模型的其他有关问题 |
| 2.2 铰链梁的有限元力学模型 |
| 2.2.1 单元类型的选择及网格划分 |
| 2.2.2 整体分析与坐标转换 |
| 2.2.3 铰链梁的载荷分析 |
| 2.3 铰链梁疲劳强度计算 |
| 2.3.1 铰链梁的失效形式及疲劳设计方法 |
| 2.3.2 铰链梁的疲劳强度计算 |
| 第三章 铰链梁的CAD/CAE集成设计系统构建 |
| 3.1 铰链梁的CAD/CAE设计系统 |
| 3.2 基于特征的铰链梁实体建模 |
| 3.2.1 特征建模 |
| 3.2.2 参数化建模 |
| 3.3 铰链梁的有限元分析 |
| 3.3.1 有限元网格生成技术 |
| 3.3.2 单元数量的控制 |
| 3.3.3 网格布局 |
| 3.4 CAD/CAE的接口集成原理及分析 |
| 3.4.1 异构系统间信息转换原理 |
| 3.4.2 IGES数据交换标准 |
| 3.4.3 IGES转换中存在的问题及解决办法 |
| 第四章 铰链梁三维模型的创建 |
| 4.1 Pro/E的概述及其建模方法 |
| 4.1.1 Pro/E系统的核心技术 |
| 4.1.2 建模方法 |
| 4.1.3 特征树管理 |
| 4.2 铰链梁的建模过程 |
| 4.3 建模中的问题 |
| 第五章 铰链梁的有限元分析及结构优化设计 |
| 5.1 基于ANSYS的铰链梁有限元分析 |
| 5.1.1 前置处理/PREP7(General Preprocessing) |
| 5.1.2 求解器/SOLU(Solution Processing) |
| 5.2 基于ANSYS的铰链梁结构优化设计 |
| 5.2.1 创建有限元分析文件 |
| 5.2.2 创建优化控制文件 |
| 5.2.3 优化方法及优化工具的选择 |
| 5.2.4 优化程序中需要注意的问题 |
| 第六章 计算结果分析与讨论 |
| 6.1 铰链梁的有限元分析结果与分析 |
| 6.2 铰链梁的结构优化设计结果与分析 |
| 6.2.1 设计变量的变化过程 |
| 6.2.2 状态变量及目标函数的变化过程 |
| 6.2.3 结果分析 |
| 6.3 铰链梁结构的敏度计算结果与分析 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、六面顶压机用顶锤疲劳破坏的初步分析（论文参考文献）
- [1]钢丝预紧两面顶剖分式压缸数值模拟研究[D]. 吴承伟. 安徽理工大学, 2020
- [2]两面顶压机机架及液压系统设计[D]. 张震远. 安徽理工大学, 2019(01)
- [3]六面顶压机顶锤裂纹声学智能检测方法研究[D]. 王亚楠. 北京邮电大学, 2019(08)
- [4]硅、碳基负极电化学性能的研究以及高压装置的设计试制[D]. 马凯. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [5]剖分式超高压模具的设计与研究[D]. 赵亮. 吉林大学, 2018(04)
- [6]人造金刚石压机顶锤断裂智能监测系统设计[D]. 刘宇. 北京邮电大学, 2017(03)
- [7]WC-Co类硬质合金的疲劳性能及应力分析方法的研究[D]. 姜勇. 湖南大学, 2011(05)
- [8]两面顶模具热力耦合分析与缠绕张力数值模拟[D]. 王鹏. 济南大学, 2008(09)
- [9]新型梯度结构金刚石—硬质合金复合球齿的研究[D]. 刘宝昌. 吉林大学, 2005(03)
- [10]六面顶压机关键零部件的结构优化设计[D]. 梁颖. 郑州大学, 2005(08)