超声复合激光金属润湿性表面创成机理研究

来源 :天津科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sbtlan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着机械加工行业的不断发展,各行各业对加工方法的要求也越来越高,从而衍生出许多复合加工技术,不仅解决了各种复杂的加工难题,还使得机械加工技术不断提高。近年来激光加工成为了热门的加工技术,针对激光加工的复合加工引起了研究人员的关注,并得到了快速的发展。本文围绕超声振动复合激光加工对金属润湿性表面的创成机理,针对以下内容展开研究:(1)利用恒热流半无限大非稳态导热公式推导出激光单光斑作用材料表面所成凹坑形貌数学模型,同时引入超声振动,总结出超声振动对凹坑形貌的影响。结果表明,引入超声振动后会增大凹坑体积,但增大程度很小,基本可以认为超声振动对单个激光光斑的作用过程无影响。(2)通过ANSYS workbench瞬态热模块对激光作用材料表面温度场进行有限元分析,观察超声振动对材料表面温度场分布的影响。结果表明,无超声振动时单个激光光斑所成温度场为标准圆形,引入超声振动后温度场会在振动方向拉长,同时存在小幅度温度升高。并且对两个光斑进行分析可知,温度场之间存在相互作用,并且与激光扫描速度以及超声振动参数有关。(3)通过MATLAB对激光加工路径进行分析,计算出复合超声振动后的热影响区搭接率模型,将激光和超声的加工参数与热影响区位置联系起来。总结出超声激光参数匹配机制,能够通过设定特定加工参数来得到相应的表面形貌,从而完成了材料表面整体织构的方法。(4)通过实验制备出完整的表面形貌,同时对表面润湿性进行研究。测量了有无超声振动复合的表面接触角,对比结果可得:材料表面加工后,引入超声振动会提高材料对液滴的吸收能力,能够更快的达到稳定状态。静置一段时间后再次测量,材料表面均呈现疏水性,并且有超声振动复合的表面疏水性有明显的提高,并且受激光扫描速度的影响更小。同时,引入超声振动后会使加工效率提高7.1%~7.2%。
其他文献
在时代日益变迁、经济持续稳步发展的形势下,中国的电线电缆行业正逐渐迎来了新的机缘,且发展潜力巨大。随着国内线缆行业的逐渐成长变换,现已成为国民经济发展中占有重要地位的基础性配套行业之一,近年来中国电线电缆行业的进程更是突飞猛进,目前已跻身于国际电线电缆生产大国榜单。因该行业的市场进入基本要求并不高,故而市场竞争激烈。许多企业为强化自身市场竞争力以得到制胜优势,吞下更大的“蛋糕”,接二连三的实行低价
学位
P2P网络借贷是互联网金融发展的产物,其本质是中介属性,职能是聚集小额资金贷给有资金需求的人群。P2P网贷行业的发展具有积极的现实意义,作为有普惠意义的金融服务,P2P弥补了传统金融行业的缺陷,能够为有资金需求却无法达到传统金融贷款条件的人群提供贷款途径,为小微型企业资金周转提供另一选择。虽然P2P网贷行业发展迅速,但是新兴行业的发展也面临诸多问题,业界爆雷潮频发,大量平台无法维持运营,部分平台出
学位
作为传统的农业大国,我国对农业机械的需求量稳步上升。随着国家对节能环保要求的进一步提高,农业机械面临着从内燃机驱动到电机驱动的转型。与传统的燃油拖拉机相比,电动拖拉机有无污染、噪声小等优点。但是,电动拖拉机在执行连续农耕作业时,其电驱动系统会产生大量的热,如果热量积聚而不进行处理,将会严重影响拖拉机的运行效率、电池寿命和安全性能。为了保障电动拖拉机的高效安全作业,需要为其设计一套合适的热管理系统。
学位
柴达木盆地是我国无机盐资源的宝库,富含锂、钾、硼等资源,其资源综合开发利用,急需含碱金属硼酸盐体系相关的相平衡基础数据。本论文针对五元体系(Li+,Na+,K+//Cl-,B5O8--H2O)及其三元、四元子体系,结合现代电解质溶液理论最新进展,应用Pitzer离子相互作用理论,系统地开展了相应体系在298.15 K溶解度理论预测研究,取得了以下结论:结合6个三元体系(Li+//Cl-,B5O8-
学位
密封条与车门及车身侧围共同形成车门密封系统,提高车门密封系统的密封性能对提升汽车的品质至关重要。文中首先进行了车门密封条海绵泡管力学本构模型构建研究,构建了准确的车门密封条力学本构模型,为进行车门密封条的仿真变形分析提供了准确的材料模型参数。利用非线性仿真软件Abaqus对车门关门过程进行仿真,计算得到车门密封条静态压缩量。由于车辆在实际行驶过程会受到风载和路面激励的影响,车门会向车门外侧发生变形
学位
随着旅游业的蓬勃发展和新型城镇化的快速推进,旅游业已成为提升城镇化水平的重要动力。旅游业通过吸引人口、资本和物质等要素向旅游资源富集地区集聚,推动区域经济转型,促进城镇地域扩展。城镇化推进所产生的经济、社会、生态环境效应也会对旅游业发展产生影响。旅游业与城镇化的互动协调关系,是二者彼此响应的综合作用结果,而旅游资源禀赋、经济发展水平、旅游需求和交通通达性等动力因素,通过因果反馈关系推动城镇化对旅游
学位
窗户是建筑的主要围护结构,建筑物通过窗户实现采光、通风等功能。普通窗户依赖人力,无法适应多变的环境实时开闭,其便利性较差。如今,智能化产品蓬勃发展,为提高居家环境,增加居住的舒适性提供了丰富的方法与渠道,智能化产品成为提高生活质量必不可少的产品。窗户被称为“家居之眼”,实现窗户的智能化是智能家居的第一步,也是提升生活质量至关重要的一步。智能窗在传统窗户的基础上,融入自动控制技术、传感器技术、现代通
学位
压气机叶片高速旋转为航空发动机燃烧室提供充分空气供给,保证了飞机在高空中可以安全且平稳飞行。压气机叶片在周期性气流激振力的作用下产生高频振动,容易萌生裂纹,恶劣工况环境促使裂纹进一步扩展,最终引发叶片断裂失效,断裂后的叶片碎片会打伤相邻叶片和机匣等,从而引发更为恶劣后果,因此研究叶片裂纹扩展问题,预测分析叶片疲劳寿命,对降低飞机安全事故风险及保证飞行安全具有重要意义。本论文先以叶片相同材质的模拟试
学位
假脚能够很好的补偿截肢患者心理和生理上的创伤,改善截肢患者的生活质量,因此假脚对于截肢患者至关重要。轻量化和智能化是假脚未来的重要发展方向,目前的假脚多为碳纤维层合板结构,没有内部空间或内部空间较小,不利于假脚智能化的发展,碳纤维夹芯结构能够很好的满足内部空间的需求,碳纤维点阵夹芯结构具有内部左右贯通,能够放置传感器和布线,而且具有缓冲吸能和轻量的优点,因此把碳纤维点阵夹芯结构应用到假脚的设计上,
学位
瓦斯是开发矿井进程中释放出的无色、无味、无臭气体,具有危险性:一是会被轻易点燃造成火灾事故;二是会爆炸产生矿毁人亡;三是含量过多时可造成人缺氧致死。受自然资源、井工开采环境等因素的限制,矿井出现的致死事件,大多都是瓦斯爆炸所致。分析以往的事故发现,98.5%的瓦斯事件都是因疏于管理或违反瓦斯保护制度而引起的。只有落实并执行《矿井安全规程》,避免瓦斯积聚产生火源,才能够防止瓦斯爆炸。本文首先介绍了瓦
期刊