检索结果-内蒙古大学图书馆

电加工与模具 2013年第6期 24-27页

作者：王玉魁何小龙张开祯王振龙哈尔滨工业大学微系统与微结构教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

为实现微孔冲裁高效、高质量加工,避免微冲头、冲模孔离线加工而引起的二次装夹问题,在实验室自行研制的微细电火花加工机床上进行微冲裁加工装置的设计。利用该装置进行微冲头、冲模孔的在线制备和冲裁加工试验,成功制备出了直径100μ... 详细信息

为实现微孔冲裁高效、高质量加工,避免微冲头、冲模孔离线加工而引起的二次装夹问题,在实验室自行研制的微细电火花加工机床上进行微冲裁加工装置的设计。利用该装置进行微冲头、冲模孔的在线制备和冲裁加工试验,成功制备出了直径100μm的微冲头与直径110μm的冲模孔。并在厚度20μm的黄铜箔上冲裁出直径105μm的微孔,验证了该装置的可行性。

关键词：微孔微细电火花加工微冲裁在线制备

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Scale effect mechanism on micro rod upsetting deformation analyzed by crystal plasticity model

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2012年第10期22卷 2444-2450页

作者：程利冬王振龙哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

To analyze the effect of single grain deformation behaviors on microforming process, a crystal plasticity model was developed considering grains at free surface layer as single grains. Based on the rate-dependent crystal plasticity theory, the analysis of the scale effect mechanism on upsetting deformation of micro rods was performed with respect to specimen dimension, original grain orientation and its distribution. The results show that flow stress decreases significantly with the scaling down of the specimen. The distribution of the grain orientation has an evident effect on flow stress of the micro specimen, and the effect becomes smaller with the progress of plastic deformation. For the anisotropy of single grains, inhomogeneous deformation occurs at the surface layer, which leads to the increase of surface roughness, especially for small specimens. The effect of grain anisotropy on the surface topography can be decreased by the transition grains. The simulation results are validated by upsetting deformation experiments. This indicates that the developed model is suitable for the analysis of microforming processes with characteristics, such as scale dependency, scatter of flow stress and inhomogeneous deformation.

关键词： microforming scale effect crystal plasticity crystal orientation

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考虑中性层位置变化的微悬臂梁气体传感器静态模型的分析

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固体力学学报 2012年第3期33卷 309-316页

作者：景大雷王飞王晓明赵亮赵学增哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

微悬臂梁是一种高灵敏度的生化传感器.论文考虑吸附表面应力引起的中性层位置的变化,采用能量法建立了微悬臂梁在单层分子吸附稳定后的静态弯曲模型,并以表面吸附有水蒸汽分子的微悬臂梁为例,研究了微悬臂梁曲率半径随其厚度、杨氏模量... 详细信息

微悬臂梁是一种高灵敏度的生化传感器.论文考虑吸附表面应力引起的中性层位置的变化,采用能量法建立了微悬臂梁在单层分子吸附稳定后的静态弯曲模型,并以表面吸附有水蒸汽分子的微悬臂梁为例,研究了微悬臂梁曲率半径随其厚度、杨氏模量及吸附分子间距的变化规律以及中性层位置变化对微悬臂梁传感器性能预测的影响,结果发现:(1)微悬臂梁的曲率半径与其杨氏模量、厚度及吸附分子间距之间可以近似用一次、二次和八次函数关系表示;(2)中性层变化导致的曲率半径计算误差,随着微悬臂梁厚度、杨氏模量的增加而减小,但影响较小,而吸附分子间距会对该相对误差产生明显影响;(3)中性层位置变化会对微悬臂梁传感器灵敏度和表面应变预测产生明显的影响.

关键词：微悬臂梁吸附静态弯曲中性层

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基于Cosserat理论的四边简支自由振动微平板尺度效应研究

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固体力学学报 2012年第1期33卷 63-68页

作者：王晓明王飞赵学增景大雷哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

微观下材料内部结构将极大地影响材料的力学性能,对微纳米器件中典型的微平板结构尺度效应进行研究具有十分重要的意义.论文基于Cosserat理论推导出了微平板自由振动的微分方程,并根据四边简支边界条件假设振型函数,给出了固有频率的计... 详细信息

微观下材料内部结构将极大地影响材料的力学性能,对微纳米器件中典型的微平板结构尺度效应进行研究具有十分重要的意义.论文基于Cosserat理论推导出了微平板自由振动的微分方程,并根据四边简支边界条件假设振型函数,给出了固有频率的计算公式,对不同尺寸微平板固有频率的尺度效应进行了仿真分析.结果表明,考虑了尺度效应的微平板自由振动固有频率要高于经典理论中的固有频率.当特征长度与微平板厚度大小相当时,微平板固有频率表现出明显的尺度效应,并随着特征长度的增加而增大.同时,自由振动的尺度效应将随着微平板厚度的减小而逐渐增强,振动模态及长宽比不影响尺度效应.论文的研究将为微结构与系统的应用提供一定的理论基础.

关键词：尺度效应 Cosserat理论微平板自由振动

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碳化硼微孔喷嘴的注射成形工艺及其表面质量

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材料工程 2012年第10期40卷 84-88页

作者：王长瑞卢振张凯锋王振龙哈尔滨工业大学金属精密热加工国防科技重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001

利用粉末注射成形工艺制备碳化硼微孔喷嘴。研究了注射、脱脂和烧结工艺对碳化硼微孔喷嘴的微观形貌和成形质量的影响。结果表明,当模具温度为60℃、注射压力为100MPa、注射温度为175℃的情况下,微孔喷嘴得到良好的填充。脱脂后制品未... 详细信息

利用粉末注射成形工艺制备碳化硼微孔喷嘴。研究了注射、脱脂和烧结工艺对碳化硼微孔喷嘴的微观形貌和成形质量的影响。结果表明,当模具温度为60℃、注射压力为100MPa、注射温度为175℃的情况下,微孔喷嘴得到良好的填充。脱脂后制品未发现裂纹和翘曲。随着烧结温度的升高,微孔喷嘴的致密度和线性收缩先增加后减小,表面粗糙度先减小后增加,在1950℃烧结后,微孔喷嘴的烧结性能和力学性能最好,致密度、线性收缩、维氏硬度和表面粗糙度值分别为97.1%,18.7%,3580HV和6.17μm。

关键词：微注射成形微孔喷嘴碳化硼维氏硬度

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在微细电火花铣削中介质对电极损耗的影响(英文)

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纳米技术与精密工程 2012年第1期10卷 83-88页

作者：曾昭奇王玉魁王振龙单德彬哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001

在微细电火花加工(EDM)中电极损耗是不可避免的,而针对电极损耗的研究大都是在油工作液中,很少针对气中放电时的电极损耗进行研究.气中电火花加工普遍采用管状电极,所以为了获得尺寸更小的工件,通过反拷块可磨削出微米级的实心电极,并... 详细信息

在微细电火花加工(EDM)中电极损耗是不可避免的,而针对电极损耗的研究大都是在油工作液中,很少针对气中放电时的电极损耗进行研究.气中电火花加工普遍采用管状电极,所以为了获得尺寸更小的工件,通过反拷块可磨削出微米级的实心电极,并采用外部充气的方式,可实现微米级三维结构的气中电火花加工.实验考虑了影响气中放电电极损耗的各种因素.通过观察微细电火花三维铣削放电现象与结果,可得到气中放电的规律.由于电火花加工中电极损耗是不可避免的,所以在三维铣削加工中对电极进行在线检测并补偿,工件成形精度大大提高.对刀具路径进行合理规划,可以缩短加工时间.与油中电火花铣削相比,气中电火花加工时电极损耗更低,加工表面质量更好.

关键词：微细电火花加工(EDM) 三维铣削电介质电极损耗

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压电微悬臂梁气体传感器静态弯曲模型的研究

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传感技术学报 2011年第5期24卷 629-633页

作者：景大雷王飞赵学增王晓明哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

压电微悬臂梁是一种灵敏度高、尺寸小的生化传感器。分子或原子在压电微悬臂梁功能化表面的吸附会引起悬臂梁的静态弯曲,通过静态变形可以得到微悬臂梁的表面应力。将表面应力引起的微悬臂梁中性层位置的变化引入建模过程,并与能量法相... 详细信息

压电微悬臂梁是一种灵敏度高、尺寸小的生化传感器。分子或原子在压电微悬臂梁功能化表面的吸附会引起悬臂梁的静态弯曲,通过静态变形可以得到微悬臂梁的表面应力。将表面应力引起的微悬臂梁中性层位置的变化引入建模过程,并与能量法相结合,建立了压电微悬臂梁在单分子层吸附稳定后的静态弯曲理论模型。结果发现在相同吸附表面积和吸附量条件下,压电微悬臂梁的曲率半径随梁厚度减小而减小,随梁杨氏模量的减小而减小;悬臂梁尺寸越小,考虑中性层位置变化对静态变形影响越大;且曲率半径随膜厚比的变化曲线中存在一个拐点,该拐点位置与两种材料的杨氏模量之比大小有关。

关键词：压电微悬臂梁气体传感器吸附势能静态弯曲

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微细槽的电化学铣削加工

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纳米技术与精密工程 2011年第1期9卷 83-88页

作者：陈辉王玉魁王振龙赵万生哈尔滨工业大学微系统与微结构教育部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为了研究不锈钢微细槽的电化学铣削加工技术,使用微细的、旋转的圆柱电极作为电化学加工的阴极,采用脉冲电压电化学加工技术用类似铣削加工的方法加工微细槽.研究了脉冲宽度对电极和微细槽侧面加工间隙的影响,并对微细槽铣削加工过程中... 详细信息

为了研究不锈钢微细槽的电化学铣削加工技术,使用微细的、旋转的圆柱电极作为电化学加工的阴极,采用脉冲电压电化学加工技术用类似铣削加工的方法加工微细槽.研究了脉冲宽度对电极和微细槽侧面加工间隙的影响,并对微细槽铣削加工过程中的电场和流场进行了分析.在相同的电压幅值和平均电压条件下,脉冲宽度越大,侧面加工间隙越大.电场和流场分析表明,微细槽的侧面加工间隙和侧面倾斜度随着脉冲宽度的减小以及进给速度的增加而减小.当脉冲宽度小于工件表面双电层充电时间常数时,采用钝化电解液能够减小电化学杂散腐蚀和微细槽的侧面倾斜度.当脉冲宽度为0.4μs、进给速度为24μm/min时,微细槽的侧面倾斜度很小,侧面加工间隙达到10μm.实验结果表明,采用超短脉冲电化学铣削加工方法和合适的电解液,能够提高微细槽的加工精度.

关键词：电化学铣削微细槽微小型腔超短脉冲电压

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气中微细电火花沉积加工的单脉冲放电过程热力学仿真(英文)

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中国有色金属学会会刊：英文版 2011年第S2期21卷 450-455页

作者：王玉魁解宝成王振龙彭子龙哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学微系统与微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001

建立气中微细电火花沉积加工过程电极材料的热物理模型。利用有限元分析软件ANSYS对单脉冲条件下的工具电极和工件的瞬态温度场进行数值模拟,分析热源形式、初始边界条件和放电能量分配对工具电极和工件材料蚀除形式的影响,并预测适合... 详细信息

建立气中微细电火花沉积加工过程电极材料的热物理模型。利用有限元分析软件ANSYS对单脉冲条件下的工具电极和工件的瞬态温度场进行数值模拟,分析热源形式、初始边界条件和放电能量分配对工具电极和工件材料蚀除形式的影响,并预测适合微细电火花沉积加工的工艺参数。采用仿真预测得到的工艺参数,在高速钢工具表面稳定沉积出直径约200μm、高度约1.2mm的微圆柱结构。对沉积材料微观组织结构的测试分析表明,沉积材料与基体结合紧密。工艺实验和测试分析证明了所建立的微细电火花沉积加工过程的单脉冲放电热物理模型和有限元求解过程的正确性。

关键词：微细电火花沉积热物理模型有限元单脉冲放电微圆柱沉积

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电火花钛合金加工的数值模拟(英文)

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中国有色金属学会会刊：英文版 2011年第S2期21卷 434-439页

作者：解宝成王玉魁王振龙赵万生哈尔滨工业大学微系统微结构制造教育部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

建立电火花钛合金加工的三维有限元轴对称热物理模型。为了更好地预测温度场分布和材料去除效率,采用模型分析了基于电流和脉宽变化的等离子体半径、熔化和气化潜热、能量分配系数和高斯分布的热流密度等影响因素,模拟了单脉冲电火花放... 详细信息

建立电火花钛合金加工的三维有限元轴对称热物理模型。为了更好地预测温度场分布和材料去除效率,采用模型分析了基于电流和脉宽变化的等离子体半径、熔化和气化潜热、能量分配系数和高斯分布的热流密度等影响因素,模拟了单脉冲电火花放电加工钛合金的温度场,并研究了沿放电凹坑的半径方向上温度场分布的放电参数。通过实验数据的对比,验证该模型在材料去除效率方面具有很好的预测效果。

关键词：钛合金电火花加工热物理模型有限元方法

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