检索结果-内蒙古大学图书馆

热加工工艺 2023年第19期52卷 96-99,110页

作者：苏江舟李建伟何智步贤政王志敏北京航星机器制造有限公司北京100013 北京工业大学机械工程及应用电子技术学院汽车结构部件先进制造技术教育工程研究中心北京100124

为优化航天产品进气道结构件的CMT焊接工艺,使用优选的对接焊工艺对3 mm厚的5083铝合金板进行焊接,对比了不开坡口与开坡口情况下焊缝的尺寸、显微组织与力学性能。结果表明,使用坡口结构,可以使得焊缝更加平整,减小正面余高。在无坡口... 详细信息

为优化航天产品进气道结构件的CMT焊接工艺,使用优选的对接焊工艺对3 mm厚的5083铝合金板进行焊接,对比了不开坡口与开坡口情况下焊缝的尺寸、显微组织与力学性能。结果表明,使用坡口结构,可以使得焊缝更加平整,减小正面余高。在无坡口情况下,焊缝内组织呈等轴晶,局部有自底向上柱状晶的倾向;在有坡口情况下,焊缝组织呈现明显向中心生长的柱状晶。不开坡口时焊缝热影响区的粗大晶粒导致接头的力学性能降低,拉伸试验时在此处断裂。开坡口后焊缝热影响区较小,几乎不对焊缝的力学性能产生影响,拉伸试验时在基板断裂。因此,开坡口的焊缝更有利于进气道产品的后续成形加工。

关键词：坡口 5083铝合金 CMT焊显微组织力学性能

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Tandem-GMAW电弧增材制造基层成型宽度研究及热过程分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2020年第9期53卷 910-916页

作者：石俊彪赵昀陈树君迟杏北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100124 北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124 贵州装备制造职业学院机械系贵阳550008

电弧增材制造网格壁板以逐层堆积的方式直接在基板上沉积网格结构,能够极大地提升生产效率并降低成本.在网格壁板的成型过程中,基层的成型和整体的热过程决定了上层是否能成功完成成型.本文针对不同板厚作为基板的基层成型不规律问题,... 详细信息

电弧增材制造网格壁板以逐层堆积的方式直接在基板上沉积网格结构,能够极大地提升生产效率并降低成本.在网格壁板的成型过程中,基层的成型和整体的热过程决定了上层是否能成功完成成型.本文针对不同板厚作为基板的基层成型不规律问题,利用不同环境因素下的试验得到其成型熔宽及余高数据,根据得到的数据建立有限元填充模型.采用有限元模拟方式研究基板厚度、预热温度、距边缘距离等关键参数对电弧增材制造网格壁板的影响规律.试验结果表明:随着基板厚度的增加,基层成型宽度明显减小;随着预热温度的升高,在80℃温度以内宽度增加不明显,当预热温度超过120℃,基层成型宽度出现明显的增加;在边缘距离大于20 mm时,边缘距离对成型宽度基本没有影响;边缘距离小于20 mm时,随着边缘距离的减小,成型宽度逐渐加大,在边缘距离为10 mm时整个边缘基板的温度达到500°,基板塌陷倾向明显.最后通过上述试验结果,应用热力学理论构建基层成型数学模型,结合统计学最小二乘法,辅助确定热源参数后采用有限元模拟的方法可以进行不同工艺参数及板厚的热过程研究,这种创新性结合热力学解析解、统计学方法和简单实测解,可以有效地减少电弧增材基层热过程分析时间,提升成型研究效率.

关键词：电弧增材制造热过程分析基层宽度热过程解析解

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薄壁结构冷金属过渡增材制造工艺优化

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西安交通大学学报 2019年第8期53卷 82-89页

作者：赵昀卢振洋陈树君李方北京工业大学机械工程及应用电子技术学院北京100124 北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124

针对传统薄壁结构制造方法中的工序流程烦琐、制造的零件性能不均一或成形精度低等问题,提出采用冷金属过渡工艺(CMT)直接成形薄壁构件的工艺方法,并对工艺参数进行优化。该方法以单壁墙为研究对象,构建以送丝速度、单位长度焊缝的金属... 详细信息

针对传统薄壁结构制造方法中的工序流程烦琐、制造的零件性能不均一或成形精度低等问题,提出采用冷金属过渡工艺(CMT)直接成形薄壁构件的工艺方法,并对工艺参数进行优化。该方法以单壁墙为研究对象,构建以送丝速度、单位长度焊缝的金属熔敷量为输入变量、熔敷层宽度和宽高比为输出变量的3D响应面模型,进而对成形几何特征进行预测;研究电弧长度和焊枪行走角对熔敷过程及最终成形形貌的影响;采用高速摄像机拍摄熔滴过渡行为并分析过渡特征,阐述工艺参数对成形形貌的作用机理,进行典型薄壁结构件的优化制造。实验结果表明,几何特征预测模型精度较高,误差小于5%;采用-15%的弧长修正值能够改善成形,避免侧边驼峰缺陷的产生;当焊枪行走角达到10°时,能够明显改善单壁墙上表面和侧壁成形精度;推角熔敷极易产生驼峰缺陷,因此不适用于增材制造。

关键词：薄壁结构冷金属过渡电弧长度焊枪行走角

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不同雷诺数下圆柱结构涡激振动的数值模拟

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应用科技 2021年第4期48卷 8-13页

作者：任彤煜王秋波张筱璐齐巍北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100022 北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

圆柱结构在单相流作用下的振动响应特性研究对于圆柱管流致振动的控制有重要的工程意义。本文基于SST k-ω湍流模型对直圆柱管和弯圆柱管进行数值模拟分析,并以0.46~2.5 m/s的水流流速,对质量比为3.94的直圆柱管和弯圆柱管结构开展研究... 详细信息

圆柱结构在单相流作用下的振动响应特性研究对于圆柱管流致振动的控制有重要的工程意义。本文基于SST k-ω湍流模型对直圆柱管和弯圆柱管进行数值模拟分析,并以0.46~2.5 m/s的水流流速,对质量比为3.94的直圆柱管和弯圆柱管结构开展研究,测试2种圆柱管结构在不同来流速度下的横流向、顺流向振动响应,对比2种圆柱管结构在单相流作用下的数值模拟分析结果和试验结果。研究结果表明:直圆柱管和弯圆柱管有限元模型的横流向振幅在流速范围内逐渐增大,顺流向振幅先增大后减小;当流速范围为1.91~2.05 m/s时,漩涡脱落频率随流速的增大而增大,与试验结果吻合较好。本实验为圆柱管涡激振动研究提供了借鉴。

关键词：流固耦合圆柱结构数值模拟模型试验模态单相流横流向顺流向漩涡脱落

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垂向激励下聚氨酯泡沫对座椅振动特性的影响规律研究

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噪声与振动控制 2020年第5期40卷 217-222,247页

作者：张清雨张筱璐李跃娟任彤煜王秋波北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124

开孔聚氨酯泡沫对人-椅耦合系统振动频响函数有重要影响,因而对于驾乘舒适性与人体脊柱损伤的深入研究有着重要意义。通过开展低频垂向激励(1 Hz^15 Hz,0.5 m∙s-2 rms)下12名中国青年男性受试人员的坐姿振动试验,分析座椅坐垫及靠背处... 详细信息

开孔聚氨酯泡沫对人-椅耦合系统振动频响函数有重要影响,因而对于驾乘舒适性与人体脊柱损伤的深入研究有着重要意义。通过开展低频垂向激励(1 Hz^15 Hz,0.5 m∙s-2 rms)下12名中国青年男性受试人员的坐姿振动试验,分析座椅坐垫及靠背处的聚氨酯泡沫厚度对人-椅耦合系统的垂向同轴振动频响函数和前后正交轴振动频响函数的影响规律。研究发现,在其他物理参数确定的条件下,座椅坐垫处泡沫厚度(60 mm,90 mm,120 mm)的增加会导致坐垫和靠背处的垂直同轴座椅振动频响函数和前后正交轴座椅振动频响函数的共振频率(约4 Hz)显著降低;而座椅靠背处泡沫厚度的变化对于上述4组座椅频响函数不具有统计学意义上的显著影响。研究还发现,从座椅底板到坐垫处的垂直同轴和前后正交轴频响函数在第1阶共振频率处(约4 Hz)具有较强相关性。

关键词：振动与波聚氨酯泡沫座椅频响函数人-椅耦合系统动态刚度

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单相流作用下圆柱结构振动响应特性研究

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河南科学 2020年第12期38卷 1915-1921页

作者：张筱璐任彤煜王秋波齐巍李跃娟北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124 北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124 中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

圆柱结构在单相流作用下的振动响应特性对于管道流致振动的分析与控制有重要的工程实践意义.以质量比为3.94的直圆柱管和弯圆柱管结构为研究对象,在水流流速为0.45~2.5 m/s范围内测试两种圆柱管结构在不同来流速度下的横流向、顺流向振... 详细信息

圆柱结构在单相流作用下的振动响应特性对于管道流致振动的分析与控制有重要的工程实践意义.以质量比为3.94的直圆柱管和弯圆柱管结构为研究对象,在水流流速为0.45~2.5 m/s范围内测试两种圆柱管结构在不同来流速度下的横流向、顺流向振动响应,分析两种圆柱管结构在单相流作用下的振动特性异同.研究表明,在湍流抖振阶段,直圆柱管与弯圆柱管振动幅值差异较小;在漩涡脱落阶段,两种圆柱管结构的横流向振幅出现“初始分支”且漩涡脱落对直圆柱管的作用更加明显.当雷诺数为7500~42000时,直圆柱管和弯圆柱管结构的漩涡脱落频率均随流速增大而增大,且在相同流速条件下直圆柱管漩涡脱落频率较低;直圆柱管和弯圆柱管在横流向未出现“锁频现象”,而顺流向的振动频率“锁定”在固有频率附近,且直圆柱管出现该现象的流速范围较小.

关键词：漩涡脱落流致振动单相流直圆柱管弯圆柱管

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电弧增材与激光增材复合制造GH4099的显微组织与力学性能研究

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热加工工艺 2019年第24期48卷 37-41页

作者：苏江舟何智王殿政陈宏伟步贤政王志敏北京航星机器制造有限公司北京100013 北京工业大学机械工程及应用电子技术学院汽车结构部件先进制造技术教育工程研究中心北京100124

结合电弧增材制造沉积率高、成本低和激光增材构件质量高的优势,提出了电弧增材与激光增材复合的制造技术,用于高效、高质量GH4099材料零件制造。通过在电弧增材基板上进行激光直接沉积实验,对比了两种增材制造工艺所得涂层的显微组织... 详细信息

结合电弧增材制造沉积率高、成本低和激光增材构件质量高的优势,提出了电弧增材与激光增材复合的制造技术,用于高效、高质量GH4099材料零件制造。通过在电弧增材基板上进行激光直接沉积实验,对比了两种增材制造工艺所得涂层的显微组织和力学性能;探究了两种增材构件界面处的显微组织与力学性能。结果表明:电弧增材与激光增材的显微组织均沿沉积方向外延生长,且激光增材GH4099的显微组织要细于电弧增材的。在两种增材构件的交界处,当激光增材沉积方向与电弧增材沉积方向平行时,整体构件显微组织具有同一生长方向;并得到相比于垂直于电弧增材沉积方向时更高的力学性能。

关键词：激光增材电弧增材显微组织力学性能

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电阻加热金属丝材熔滴过渡的产热机制与熔化行为研究

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金属学报 2018年第9期54卷 1297-1310页

作者：陈树君苑城玮蒋凡闫志鸿章朋田北京工业大学机械工程与应用电子技术学院汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124 北京卫星制造厂有限公司北京100094

根据电阻加热金属原理,提出了一种适用于空间环境的金属成形方法:电阻加热金属丝材熔敷成形技术。将金属丝材与基板短路,可编程电源输出的电流流过金属丝材与基板产生电阻热,金属丝材开始熔化与过渡。电压电流采集系统与高速摄像系统分... 详细信息

根据电阻加热金属原理,提出了一种适用于空间环境的金属成形方法:电阻加热金属丝材熔敷成形技术。将金属丝材与基板短路,可编程电源输出的电流流过金属丝材与基板产生电阻热,金属丝材开始熔化与过渡。电压电流采集系统与高速摄像系统分别对电信号和图像实时同步采集,分析金属丝材熔化过程和过渡行为的电信号与图像的变化,研究电流波形和电流大小对金属熔体的影响,分析电阻加热金属丝材过程动态电阻的变化趋势,通过不同空间位置下金属熔体向基板过渡的行为,研究重力对金属熔体在过渡阶段的影响。结果表明,恒流电流加热金属丝材时,改变电流大小可以改变金属熔体的总热量,但无法精确控制加热速率和热量的输入;脉冲电流加热金属丝材时,通过脉冲个数精确控制加热速率和热量输入。在过渡阶段,当恒流电流工作时,熔体受到一个固定方向的力直至过渡;当脉冲电流工作时,熔体受力摆动过渡。2种电流分别加热金属丝材时,金属丝材的动态电阻变化趋势基本相同且与金属丝材的熔化状态对应。在地面环境下,金属熔体过渡阶段受到表面张力、电磁收缩力作用,使其可以克服重力过渡至基板,验证了电阻加热金属丝材熔敷成形技术在空间环境下的可行性。

关键词：可编程电源电阻加热熔体过渡动态电阻

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基于电弧力调控的CO2气体保护焊熔滴激振技术研究

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焊接 2018年第8期 1-5,65页

作者：陈树君曾扬博肖珺白立来贾亚洲北京工业大学机械工程与应用电子技术学院汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124

基于能量最小原理采用Surface Evolver软件对CO_2气体保护焊熔滴形态进行了数值模拟,分析了不同尺寸的熔滴在不同焊接电流下的稳定熔滴形态,从理论上预测得出了CO_2气体保护焊在由大电流切换到小电流时,熔滴可由排斥状态转变为垂顺状态... 详细信息

基于能量最小原理采用Surface Evolver软件对CO_2气体保护焊熔滴形态进行了数值模拟,分析了不同尺寸的熔滴在不同焊接电流下的稳定熔滴形态,从理论上预测得出了CO_2气体保护焊在由大电流切换到小电流时,熔滴可由排斥状态转变为垂顺状态,甚至可以激发焊丝轴向的熔滴振荡。进而采用脉冲电流波形对此进行了试验验证,结果表明,将电流由峰值切换到基值,可以使熔滴由被托起状态转变为下垂状态,在熔滴较小、脉冲峰值较高且脉宽较小时,熔滴在峰值期间被轴向托起压缩没有径向排斥偏转,切换到基值后熔滴由排斥压缩状态回弹并开始较强烈的熔滴振荡,随着振幅衰减逐渐达到基值电流下的稳定形态。利用这一振荡将有助于实现CO_2气体保护焊稳定轴向自由无飞溅熔滴过渡的控制。

关键词： CO2气体保护焊熔滴过渡电弧力调控熔滴激振

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金属间化合物对镁合金焊缝液化裂纹敏感性的影响机制研究

金属间化合物对镁合金焊缝液化裂纹敏感性的影响机制研究

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有色金属产业技术创新湘江论坛暨中国有色金属产业技术创新战略联盟成立大会

作者：袁涛陈树君王宣蒋晓青汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124 机械工程与应用电子技术学院北京工业大学北京100124

镁合金具有优良的力学性能，特别是高比强度、比刚度，在汽车减重方面具有巨大的应用潜力。目前，针对镁合金的研究逐渐增多，对于降低镁合金焊接裂纹的需求也越来越迫切。本文利用环形焊缝横向拘束裂纹敏感性实验研究了金属间化合物对A... 详细信息

镁合金具有优良的力学性能，特别是高比强度、比刚度，在汽车减重方面具有巨大的应用潜力。目前，针对镁合金的研究逐渐增多，对于降低镁合金焊接裂纹的需求也越来越迫切。本文利用环形焊缝横向拘束裂纹敏感性实验研究了金属间化合物对AZ系列镁合金液化裂纹敏感性的影响机制。

关键词：镁合金金属间化合物液化裂纹固溶热处理

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