钻石在顶锤上的使用

钻石在顶锤上的使用

一、金刚石在顶锤上的使用(论文文献综述)

马凯[1](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。

韩奇钢[2](2010)在《WC硬质合金顶锤的理论研究与设计》文中研究说明以有限元法作为结构分析手段,建立了高压碳化钨顶砧(顶锤)的有限元力学模型。在六面顶顶锤工作的超高压条件下,完成了六面顶顶锤几何参数的模拟分析及优化设计,为金刚石六面顶压机关键零部件——碳化钨顶锤的设计与分析提供了一套较为完整的解决方案。1.以碳化钨顶锤小斜边末尾处节点所在位置为参考点确立了碳化钨顶锤的破裂判据。分析结果表明碳化钨顶锤的传压效率伴随着斜边宽度的增加以及斜边角度的减小而降低;加热顶锤的热剪切应力值较非加热锤的热剪切应力值高出18%,在理论上解释了加热顶锤使用寿命比非加热顶锤使用寿命低的实验事实。2.基于贾晓鹏教授的“双斜边碳化钨顶锤”的设计构想,以有限元法和金刚石高压合成实验为手段进行了设计构想的理论研究与实验验证,成功设计出一系列新型贾氏双斜边碳化钨顶锤。贾氏双斜边碳化钨顶锤能够提高碳化钨顶锤的传压效率,降低超硬材料合成所需的油压值。贾氏双斜边碳化钨顶锤能够在低油压值时成功合成出高品级工业金刚石和优质宝石级金刚石。3.基于贾晓鹏教授的“复合式顶锤”的设计构想,以多层压力容器设计理论为基础,运用有限元法对大腔体六面顶压机配套顶锤进行优化分析,设计出一系列新型贾氏碳化钨复合顶锤。在不降低高压腔体密封性和顶锤性能的前提下,贾氏碳化钨复合顶锤的碳化钨锤头重量较原有碳化钨顶锤大幅度缩小,但其抗冲击能力却得到加强;贾氏碳化钨复合顶锤能够成功合成出高品级工业金刚石和优质宝石级金刚石。4.优化设计出几种新型功能碳化钨顶锤,分析结果表明新型圆角碳化钨顶锤,能够降低应力集中效应,相同使用条件下,圆角顶锤使用寿命能够较传统顶锤大幅提高。6-2式一体“四棱锥”形碳化钨顶锤,在不改变铰链式六面顶压机液压系统的前提下,其可获得的极限腔体压力可达到9.56 GPa,将极限腔体压力较传统顶锤升高44.2%。为了增大六面顶压机合成腔体而设计的异形碳化钨顶锤能够获得5-6 GPa的腔体压力,可以提供优质工业金刚石、立方氮化硼等超硬材料所需的合成条件。

于歌,韩奇钢,李明哲,贾晓鹏,马红安,李月芬[3](2012)在《新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤的有限元分析》文中提出基于有限元法,对新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤进行了分析与研究.研究结果表明:新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤在不降低顶锤的传压效率的前提下,能够将顶锤的使用寿命延长3.05%—16.75%;新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤获得的极限腔体压力值可增加至6.09 GPa,较传统顶锤(5.80 GPa)提高5%,从而扩宽高压下功能材料的合成区间.新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤的使用,将降低六面顶液压机的使用成本,促进高压技术和材料科学等学科的发展.

韩奇钢,马红安,李瑞,周林,贾晓鹏[4](2007)在《六面顶压机硬质合金顶锤应力与破裂机理的有限元分析》文中研究表明针对六面顶压机顶锤上应力测试的难题,运用有限元分析软件ANSYS的接触分析方法,建立了SPD6×2000MN型六面顶压机顶锤应力的计算模型。计算出了顶锤、钢环、垫块的应力值,绘制出了Von Mises应力云图。云图分析表明,在拉剪复合应力状态下,引起顶锤崩溃的裂纹源萌生于高压砧面边缘(得到实验验证);证明了内部材料缺陷在剪切应力作用下的屈服是导致顶锤高压砧面边缘处形成裂纹的原因;调整钢环过盈量可降低顶锤消耗。

王伯龙[5](2016)在《预紧式多层交错剖分超高压模具研究》文中提出超高压技术是研究高压的产生和在高压作用下物质物理状态变化规律的一门科学,其在科学研究和工业生产中的应用越来越广泛。高压研究依赖各种高压装置,其中大腔体静态高压模具因具有样品空间大和稳定的高温高压环境等优点成为科研人员争相研究的热点,科研人员对于具有更高稳定压力的大腔体模具需求日益迫切,然而,大体积硬质合金制造加工困难成为限制高压模具大型化的主要因素。预紧式多层交错剖分超高压模具是一种新型的超高压模具,它是结合传统年轮式模具和剖分式圆筒容器的特点设计而成,由扇形块压缸、离散化预紧环和箍紧环三部分组成。其核心优势在于不仅具有年轮式模具稳定的温度场和压力场,同时还具有更高的承压能力和更大的腔体容积,因其需要的硬质合金体积小,从而解决了模具大型化的困难。本文采用数值模拟方法分析了预紧式多层交错剖分模具在受力时的应力分布情况,与年轮式模具做了对比分析,并且设计加工了相应的模具;根据扇形块压缸的受力特点设计了新型的双斜边扇形块压缸,探讨了压缸的承压能力并进行了实验验证;针对扇形块压缸的结构特点,对压缸进行了优化计算,并研究了扇形块压缸实际工作过程中的受力特点;分析了扇形块压缸内叶腊石介质受挤压的过程,并对腔体内叶腊石的应力分布进行了研究。本文主要研究内容及归纳如下:1.预紧式多层交错剖分超高压模具设计原理及结构特点预紧式多层交错剖分模具是在年轮式模具的基础上结合剖分式圆筒容器的优点设计设计而成,是一种可实现超高压模具大型化的方法。根据大质量支撑原理设计的压缸,作用在压缸内壁的压力会沿压缸径向方向扩散和离散扇形块之间摩擦力的影响而进一步ii减小,最终只有很小的压力作用在缩套筒体内壁。推导了两层筒体的配合尺寸关系,根据筒体尺寸和内壁压力大小计算了筒体之间的过盈配合尺寸,并且在有无内压作用时,分别计算了缩套筒体配合后的残余应力。2.预紧式多层交错剖分超高压模具有限元模型建立及应力分析基于预紧式多层交错剖分超高压模具的结构特点,探讨了在有限元软件ANSYS/Workbench中所需施加的边界条件;建立了预紧式多层交错剖分超高压模具的有限元模型,探讨模型中材料模型、单元类型、接触及摩擦条件的选择;采用静态隐式算法对其应力分布特点进行了分析,并与年轮式模具作对比。结果表明:预紧式多层交错剖分模具扇形块压缸的周向拉应力很小,等效应力和剪切应力同样明显减小;过盈配合缩套在一起的箍紧环在压缸受压前后的应力变化不大,通过调整剖分块的层数和块数可以调整箍紧环的受力,即使腔体内压力足够大仍能保证箍紧环的安全;预紧式多层交错剖分模具的承压能力是由压缸决定的,且压缸的切应力先于等效应力达到强度极限。3.双斜边扇形块压缸设计及应力分析扇形块压缸的内应力可以分为两部分,一部分为平均应力,一部分为偏应力,其中导致压缸失效的为偏应力,为使压缸内壁的偏应力减小,在扇形块前端进行倒直角处理,探讨了双斜边扇形块压缸的应力分布情况。结果表明:双斜边扇形块在受压时,斜边会给予扇形块一个侧向支撑力,在侧向支撑力的作用下,扇形块压缸的偏应力减小,从而降低了扇形块压缸的剪切应力和等效应力;双斜边扇形块压缸的承压能力显着增加,但外层箍紧环在受压时的压力与扇形块压缸模具相比变化很小;当压缸块数、斜边角度和斜边长度分别为6、20°和0.5 mm时,双斜边扇形块受压时具有最小的应力值。4.预紧式多层交错剖分超高压模具压缸优化为提高预紧式多层交错剖分超高压模具的承压能力,运用优化设计的方法对扇形块压缸的最优尺寸进行了计算,分析了压缸高径比、压缸高度比和压缸厚度比对压缸承压能力的影响。结果表明:扇形块压缸的承压能力由压缸高径比、压缸高度比和压缸厚度比三种共同决定,并且合理的范围分别为1到2、2.4到2.8和4.5到6.5。5.预紧式多层交错剖分超高压模具实验受力分析为验证模拟结果的准确性,分别对年轮式模具、预紧式多层交错剖分模具和双斜边扇形块压缸的预紧式多层交错剖分模具进行实验验证,相应的承压分别为328 KN、536KN和584 KN,预紧式多层交错剖分模具及其改进型模具的承压能力远大于年轮式模具。预紧式多层交错剖分模具实验测量的压力明显大于数值模拟的结果,数值模拟结果显示预紧式多层交错剖分模具的承压能力是年轮式模具的1.3倍左右,而实验测量所得结果为1.6倍左右。通过数值模拟分析试样“飞边”对扇形块压缸的影响,结果表明:试样在上下顶锤挤压过程中在扇形块缝隙中形成的“飞边”对扇形块侧面有侧向支撑的作用,在侧向支撑力的作用下压缸的承压能力均超过7.5 GPa,此数值与实验结果基本相同;优化后的扇形块压缸在“飞边”侧向支撑力的作用下,承压能力超过8.2 GPa。6.预紧式多层交错剖分超高压模具腔体内的传压介质应力分析为研究腔体内叶腊石介质在受压时的应力分布情况,选用普遍适用于岩土材料的Druker-Prager模型定义叶腊石的弹塑性本构关系,采用有限元方法对腔体内叶腊石受挤压的过程进行了分析。结果表明,在顶锤下表面叶腊石流动最大的区域具有最高的压力,叶腊石试样中心区域具有第二高的压力,并且沿径向和轴向方向逐渐减小;年轮式模具腔体内压力明显小于预紧式多层交错剖分模具腔体内压力,但两者腔体内的压力分布相同;以经过烧结的叶腊石粉末加工叶腊石试样进行实验验证,压缸破坏时的承压分别为328 KN和536 KN,模拟结果和实验结果与上文中的结果趋于一致。

王亚楠[6](2019)在《六面顶压机顶锤裂纹声学智能检测方法研究》文中提出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。

刘栋[7](2015)在《六面顶压机顶锤破裂的在线无损检测研究》文中认为六面顶压机顶锤破裂是人造金刚石合成过程中常见的一种生产事故,若未及时发现,极易造成更大的经济损失,甚至人员伤亡。但当前国内外并无顶锤破裂在线检测的相关应用产品,现阶段的检测手段主要是操作工手工划锤及有经验的工人在生产过程中听音识别。因此顶锤破裂的在线检测具有很强的现实意义,同时也是人造金刚石合成的工业自动化发展中的一个关键问题。本文通过对顶锤破裂成因的分析,结合顶锤工作环境,提出了一种基于声发射的顶锤破裂在线检测方案。结合当前人工听音识别方法,将声发射检测信号确定在音频段,并从理论上论述其合理性,利用工控机声卡完成信号采集。完成声发射检测模块的设计,包括压电换能元件的选取、外壳设计、电源模块设计以及信号前置放大和滤波电路等信号调理硬件电路设计。利用该传感检测模块采集现场顶锤工作信号,直观分析可以将其分为3类:低能量的噪音、疑似信号(顶锤预紧环由于加热温度波动而热胀冷缩及合成压力波动所引起的震动信号)、裂锤信号。对顶锤破裂信号特征进行前期研究。采用频谱分析、STFT及EMD经验模态分解方法分析,发现疑似信号在200Hz400Hz、2KHz4KHz频率段特征明显,采用EMD经验模态分解取得的HHT边际谱清晰显示裂锤故障频率存在于13KHz16KHz。通过C++和Matlab混合编程方法完成系统软件设计。采用C++编写软件程序,包含声卡信号采集、图形界面显示及多线程信号分析框架等。设计基于短时能量和短时平均过零率双门限的端点检测算法,截取出疑似信号和裂锤信号,完成信号预处理。信号识别算法利用Matlab语言编写,编译成COM组件,在信号分析线程调用完成裂锤信号识别。本文设计的检测系统目前继续进行现场信号采集,同时利用现有样本特征,设计信号识别算法,在现场进行测试,当出现误报警或破裂未报警时,提取信号进行分析,改进信号识别算法。

王健康,李尚升,宋艳玲,李露,于昆鹏,韩飞,宿太超,胡美华,吴玉敏[8](2019)在《有限元法在金刚石合成中的应用进展》文中认为金刚石以其优异的性能广泛应用于国防工程、机械加工、电子科技等领域,其需求量也日益增大。有限元法适用于复杂几何结构和物理问题的模拟分析,由此开辟了有限元法应用于金刚石合成和相应设备优化的新途径。阐述了有限元方法在六面顶压机及金刚石合成腔体工艺方面的应用进展。首先,考虑静力、应力强度、应力分布和形变等影响因素,对铰链梁和工作缸进行模拟分析,运用有限元法对顶锤的作用、破坏机理及新型顶锤设计进行探讨;其次,总结有限元法在金刚石腔体内的温度场、压力场、电学场等研究中的应用进展;最后,对有限元法在金刚石合成中的应用前景进行展望。

赵亮[9](2018)在《剖分式超高压模具的设计与研究》文中研究说明随着高压物理、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。

韩奇钢[10](2008)在《有限元法在六面顶顶锤优化设计中的应用》文中指出本课题以CAD和有限元法(FEM)作为结构分析手段,建立了六面顶顶锤的三维实体模型;运用有限元领域的大型通用程序(ANSYS),选择四面体二次等参单元对六面顶顶锤进行了网格划分,建立了金刚石六面顶压机的关键零部件——六面顶顶锤的有限元力学模型。运用有限元力学模型对顶锤的几何参数成功的进行了模拟分析。分析了不同倒角及斜边边长的碳化钨顶锤的应力分布情况,根据有限元模拟结果,兼顾高压腔体超高压的获得以及顶锤高压使用寿命的延长两方面,本文建议XKY—6×2000 MN型六面顶压机顶锤的最佳角度范围应取为41.5°-43. 5°,顶锤的最佳小斜边宽度应取为13.5 mm。分析了六面顶顶锤的设计原理——“侧向支撑原理”的作用机理,指出侧向支撑力的作用是优化内力分布,提高承载力和结构的刚度。提出了充分利用“侧向支撑原理”进行过盈配合的思路,在顶锤尺寸确定后,探询出合理的过盈量值为0.10 mm-0.25 mm。以3%掺钴量的碳化钨硬质合金顶砧作为研究对象,结合H. Doi, Y. Fujiwara和K. Miyake对碳化钨硬质合金单向应力状态下的极限值测量结果,依据第三、四强度理论,通过对碳化钨顶砧进行强度分析,确定碳化钨硬质合金极限切应力值为2.635 GPa,解决了第三强度理论缺少判据的问题,为博士阶段顶砧的优化设计提供了判据。

二、金刚石在顶锤上的使用(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、金刚石在顶锤上的使用(论文提纲范文)

(1)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

(2)WC硬质合金顶锤的理论研究与设计(论文提纲范文)

提要
Summary
第一章 绪论
    §1.1 引言
    §1.2 高压装置设计原理
        §1.2.1 大质量支撑原理
        §1.2.2 侧向支撑原理
    §1.3 人工合成金刚石的高压技术发展回顾
        §1.3.1 Bridgman式高压装置
        §1.3.2 凹砧式两面顶高压装置
        §1.3.3 Belt式高压装置
        §1.3.4 四面顶(Tetrahedral Anvil)高压装置
        §1.3.5铰链式六面顶高压装置
    §1.4 中国人工合成金刚石行业研究现状
    §1.5 论文选题及研究意义
    §1.6 本课题所研究的主要内容
第二章 铰链式六面顶高温高压合成技术
    §2.1 引言
    §2.2 铰链式六面顶高温高压装置
        §2.2.1 装置简介
        §2.2.2 压机构造
        §2.2.3 油压及加热控制
        §2.2.4 顶锤特点
    §2.3 高压设备的高精度控制系统
        §2.3.1 压力控制系统
        §2.3.2 温度控制系统
    §2.4 压力和温度的定标
        §2.4.1 压力定标
        §2.4.2 温度定标
    §2.5 传压介质
        §2.5.1 叶蜡石
        §2.5.2 白云石
        §2.5.3 氯化钠
    §2.6 本章小结
第三章 构建碳化钨顶锤的理论分析模型
    §3.1 引言
    §3.2 碳化钨顶锤几何模型的建立
    §3.3 碳化钨顶锤有限元模型的建立
        §3.3.1 有限元法简介
        §3.3.2 碳化钨顶锤有限元模型
    §3.4 本章小结
第四章 传统碳化钨顶锤性能的有限元分析
    §4.1 引言
    §4.2 碳化钨顶锤破裂判据的确立
        §4.2.1 有限元模型
        §4.2.2 计算结果与讨论
    §4.3 碳化钨顶锤的斜边参数的模拟分析
        §4.3.1 有限元模型
        §4.3.2 计算结果与讨论
    §4.4 温度对碳化钨顶锤性能的影响
        §4.4.1 有限元模型
        §4.4.2 计算结果与讨论
        §4.4.3 实验验证
    §4.5 本章小结
第五章 贾氏双斜边碳化钨顶锤的设计构想的理论研究与实验验证..
    §5.1 引言
    §5.2 贾氏双斜边碳化钨顶锤设计构想的理论研究
        §5.2.1 理论基础
        §5.2.2 设计原则
        §5.2.3 有限元分析
    §5.3 贾氏双斜边碳化钨顶锤设计思想的实验验证
        §5.3.1 腔体压力与温度的定标
        §5.3.2 金刚石合成中的应用
    §5.4 理论模拟结果与实验验证结果的对比分析
    §5.5 本章小结
第六章 贾氏碳化钨复合顶锤的设计构想的理论研究与实验验证
    §6.1 引言
    §6.2 贾氏碳化钨复合顶锤设计构想的理论基础及设计原则
        §6.2.1 理论基础
        §6.2.2 设计原则
    §6.3 贾氏碳化钨复合顶锤过盈量选取的理论分析与实验验证
        §6.3.1 理论分析
        §6.3.2 实验验证
    §6.4 贾氏碳化钨复合顶锤极限性能的理论分析与实验验证
        §6.4.1 理论分析
        §6.4.2 实验验证
    §6.5 理论模拟结果与实验验证结果的对比分析
    §6.6 本章小结
第七章 几种新型功能碳化钨顶锤的设计与研究
    §7.1 引言
    §7.2 圆角碳化钨顶锤的设计与研究
        §7.2.1 几何模型
        §7.2.2 有限元模型
        §7.2.3 计算结果与讨论
    §7.3 6-2式一体“四棱锥”形碳化钨顶锤的设计与研究
        §7.3.1 几何模型
        §7.3.2 有限元模型
        §7.3.3 计算结果与讨论
    §7.4 异型碳化钨顶锤的设计与研究
        §7.4.1 几何模型
        §7.4.2 有限元模型
        §7.4.3 计算结果与讨论
    §7.5 本章小结
第八章 结论和展望
    §8.1 结论
    §8.2 展望
附录 优化设计软件介绍及安装
参考文献
攻读学位期间发表撰写文章列表
致谢
作者简历
摘要
Abstract

(3)新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤的有限元分析(论文提纲范文)

1引言
2几何模型
3有限元模型
4计算结果与讨论
5结论

(4)六面顶压机硬质合金顶锤应力与破裂机理的有限元分析(论文提纲范文)

1 前言
2 有限元模型
    2.1 顶锤结构
    2.2 材料参数
    2.3 有限元模型单元
    2.4 载荷
3 计算结果与讨论
    3.1 Von Mises应力分布
    3.2 顶锤破裂机理
4 结论

(5)预紧式多层交错剖分超高压模具研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 超高压产生原理
    1.4 超高压装置设计原理
        1.4.1 大质量支撑原理
        1.4.2 侧向支撑原理
    1.5 超高压装置研究现状
        1.5.1 活塞缸式超高压装置
        1.5.2 对顶砧式超高压装置
        1.5.3 顶锤-缸式超高压装置
        1.5.4 多顶锤式超高压装置
        1.5.5 剖分式圆筒容器
        1.5.6 多层交错剖分式模具
    1.6 选题意义及主要研究内容
        1.6.1 选题意义
        1.6.2 主要研究内容
第二章 预紧式多层交错剖分超高压模具设计原理及装置
    2.1 引言
    2.2 预紧式多层交错剖分超高压模具
        2.2.1 设计结构
        2.2.2 设计原理
    2.3 预紧式多层交错剖分超高压模具力学分析
        2.3.1 缩套筒体尺寸计算
        2.3.2 缩套筒体界面过盈量计算
        2.3.3 缩套筒体残余应力
    2.4 预紧式多层交错剖分超高压模具实验装置
    2.5 预紧式多层交错剖分超高压模具装置特点
    2.6 小结
第三章 预紧式多层交错剖分超高压模具有限元建模方法
    3.1 引言
    3.2 有限元分析方法
    3.3 有限元模型建立
        3.3.1 几何模型
        3.3.2 单元选择
        3.3.3 边界条件
        3.3.4 材料参数
        3.3.5 接触与摩擦条件
    3.4 实验顶锤的设计及强度校核
        3.4.1 碳化钨顶锤几何模型的建立
        3.4.2 顶锤及箍紧环强度
    3.5 小结
第四章 预紧式多层交错剖分超高压模具数值模拟
    4.1 引言
    4.2 应力加载方式及锥半角确定
        4.2.1 模具尺寸及过盈装配
        4.2.2 压缸最佳锥角确定
    4.3 预紧式多层交错剖分超高压模具组装
        4.3.1 模具尺寸及过盈装配
        4.3.2 模具组装后的应力分布
    4.4 预紧式多层交错剖分模具与年轮式模具应力分析
        4.4.1 周向应力分布
        4.4.2 径向应力分布
    4.5 预紧式多层交错剖分超高压模具实验验证
    4.6 小结
第五章 双斜边扇形块压缸的预紧式多层交错剖分超高压模具的设计及实验验证
    5.1 引言
    5.2 双斜边扇形块压缸设计构想
    5.3 双斜边扇形块压缸的设计
        5.3.1 剖分块数的选择
        5.3.2 斜边角度的影响
        5.3.3 斜边长度的影响
    5.4 双斜边扇形块压缸超高压模具应力分析
        5.4.1 周向应力分布
        5.4.2 径向应力分布
    5.5 双斜边扇形块压缸的实验验证
    5.6 小结
第六章 预紧式多层交错剖分超高压模具结构优化及实验受力分析
    6.1 引言
    6.2 优化设计
    6.3 压缸结构的优化
        6.3.1 压缸高径比优化
        6.3.2 压缸高度比优化
        6.3.3 压缸厚度比优化
    6.4 压缸实验应力及其数值模拟分析
        6.4.1 实验结果分析
        6.4.2 数值模拟结果与实验结果比较
    6.5 优化后扇形块压缸的承压能力
    6.6 小结
第七章 预紧式多层交错剖分超高压模具腔体内叶腊石应力分析
    7.1 引言
    7.2 有限元建模
        7.2.1 有限元模型建立
        7.2.2 接触及材料参数
    7.3 叶腊石本构模型
    7.4 压缸应力分布
        7.4.1 压缸等效应力
        7.4.2 压缸内壁应力分析
    7.5 叶腊石块内压力分布
    7.6 实验验证
    7.7 小结
第八章 结论与展望
参考文献
攻读博士学位期间发表学术论文及主要成果
致谢

(6)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

(7)六面顶压机顶锤破裂的在线无损检测研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容及结构安排
2 顶锤破裂原因分析
    2.1 正常性破坏
    2.2 非正常性破坏
    2.3 本章小结
3 顶锤破裂检测方法拟定
    3.1 检测方法拟定要求
    3.2 无损检测方法概述
    3.3 声发射检测方法的选用
        3.3.1 合理性论证
        3.3.2 声发射检测的优点
    3.4 检测信号频段选择
    3.5 声发射检测系统组成
    3.6 本章小结
4 顶锤破裂在线检测系统设计
    4.1 顶锤破裂在线检测系统总体实现
        4.1.1 系统组成框架
        4.1.2 系统软件架构
    4.2 传感检测模块设计
        4.2.1 压电元件选择
        4.2.2 传感器安装
        4.2.3 传感器外壳设计
        4.2.4 传感器的耦合
    4.3 信号调理模块设计
        4.3.1 信号调理模块总体实现
        4.3.2 电源模块设计
        4.3.3 前置放大电路设计
        4.3.4 滤波电路设计
    4.4 系统软件设计
        4.4.1 声卡信号采集
        4.4.2 VC++和MATLAB混合编程实现
        4.4.3 信号分析流程
    4.5 本章小结
5 现场采集的裂锤信号分析
    5.1 现场信号的采集
    5.2 时域及频谱分析
        5.2.1 时域分析
        5.2.2 频谱分析
    5.3 时频域分析
        5.3.1 时频分析方法概述
        5.3.2 信号的STFT变换分析
    5.4 EMD经验模态分解
        5.4.1 瞬时频率
        5.4.2 固有模态函数
        5.4.3 时间特征尺度
        5.4.4 EMD分解过程
        5.4.5 边界处理
        5.4.6 Hilbert谱和边际谱
        5.4.7 裂锤信号的EMD分析结果
    5.5 顶锤破裂特征的识别总结
    5.6 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论及现场应用现状
    6.2 下一阶段目标
参考文献
附录A顶锤信号的时域波形图
附录B顶锤信号的频谱图
附录C顶锤信号的STFT时频图
附录D顶锤信号的HHT边际谱
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

(9)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

(10)有限元法在六面顶顶锤优化设计中的应用(论文提纲范文)

提要
第一章 绪论
    1.1 国内外优化设计的研究进展
        1.1.1 结构优化设计的现状
        1.1.2 CAD/CAE 设计系统集成现状
    1.2 金刚石六面顶压机研究现状
    1.3 论文选题及研究意义
    1.4 本课题所研究的主要内容
第二章 高温高压技术
    2.1 引言
    2.2 高温高压装置发展回顾
    2.3 铰链式六面顶高温高压装置
        2.3.1 六面顶高温高压装置简介
        2.3.2 铰链式六面顶压机构造
        2.3.3 油压及加热控制
        2.3.4 铰链式六面顶压机顶锤特点
    2.4 高压设备的高精度控制系统
        2.4.1 压力控制系统
        2.4.2 温度控制系统
    2.5 压力和温度的定标
        2.5.1 压力定标
        2.5.2 温度定标
    2.6 传压介质
        2.6.1 叶蜡石
        2.6.2 白云石
        2.6.3 氯化钠
    2.7 本章小结
第三章 六面顶顶锤的数学分析模型
    3.1 引言
    3.2 本章小结
第四章 模拟分析顶锤的几何参数
    4.1 引言
    4.2 本章小结
第五章 模拟分析顶锤设计原理的作用机理
    5.1 引言
    5.2 本章小结
第六章 有限元法分析碳化钨材质的强度
    6.1 引言
    6.2 本章小结
第七章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
攻读硕士期间发表论文情况
中文摘要
Abstract
致谢

四、金刚石在顶锤上的使用(论文参考文献)

  • [1]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)
  • [2]WC硬质合金顶锤的理论研究与设计[D]. 韩奇钢. 吉林大学, 2010(01)
  • [3]新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤的有限元分析[J]. 于歌,韩奇钢,李明哲,贾晓鹏,马红安,李月芬. 物理学报, 2012(04)
  • [4]六面顶压机硬质合金顶锤应力与破裂机理的有限元分析[J]. 韩奇钢,马红安,李瑞,周林,贾晓鹏. 重型机械, 2007(03)
  • [5]预紧式多层交错剖分超高压模具研究[D]. 王伯龙. 吉林大学, 2016(08)
  • [6]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)
  • [7]六面顶压机顶锤破裂的在线无损检测研究[D]. 刘栋. 郑州大学, 2015(01)
  • [8]有限元法在金刚石合成中的应用进展[J]. 王健康,李尚升,宋艳玲,李露,于昆鹏,韩飞,宿太超,胡美华,吴玉敏. 高压物理学报, 2019(01)
  • [9]剖分式超高压模具的设计与研究[D]. 赵亮. 吉林大学, 2018(04)
  • [10]有限元法在六面顶顶锤优化设计中的应用[D]. 韩奇钢. 吉林大学, 2008(10)

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钻石在顶锤上的使用
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