基于磁场辅助的镍基高温合金加工性能与技术研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fkswind
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
镍基高温合金在高温下可保持较高的机械和化学性能,广泛应用于航空航天、船舰和石油化工等领域。但镍基高温合金是公认的难加工材料,其较低的导热率会使得在切削加工过程中产生较高的切削温度,加工过程中频繁出现的振动也会降低系统稳定性,恶化材料加工表面质量和加工性能。本文提出将磁场引入到镍基高温合金的切削加工,在加工过程中对材料进行实时与原位改性,改善材料导热性能,利用涡流阻尼效应降低加工振动,提升加工稳定性,从而实现镍基高温合金的高精度低损伤切削加工。本文针对镍基高温合金的磁场辅助切削进行了以下研究:首先,分析了在加工过程中磁场和镍基高温合金的相互作用,建立了磁场作用下的涡流阻尼模型和正交切削模型。结果显示磁场作用下旋转工件内部的感应涡流主要分布在工件表面,表现出集肤效应,由于涡流阻尼效应带来的涡流损耗功率与磁场强度和转速表现出正相关;动态切削过程表明,伴随着磁场作用下材料导热性能的提升,切屑锯齿化程度改善,切削力变化更加平稳,加工后的表面粗糙度得到明显降低。其次,进行了磁场辅助切削镍基高温合金的可行性实验研究。结果显示,在相同切削条件下,磁场的施加使切屑形态和连续性得到了明显改善,表面粗糙度最大可降低44%,表面P-V值降低了49%,表面延展性得到了改善,得到了更加光洁的加工表面。同时磁场的施加使得切深抗力变得更加平稳,当磁场强度为0.02 T时,进给力的最大振动幅度下降了78%,证明了磁场辅助加工的优越性。最后采用全因子实验探究不同工艺参数对加工表面质量的影响。实验结果显示表面粗糙度会随磁场的施加得到明显的降低,随切削速度的降低而增大,随进给速度的减小而减小。基于BP神经网络建立了工艺参数与表面粗糙度之间的回归模型,并采用萤火虫算法对其寻优,得到了最优的工艺参数组合,开展实验验证了优化结果的准确性和可靠性。
其他文献
碳中和目标的制定推动了以光伏、风电为代表的新能源储能以及电动汽车的迅猛发展。双向DC/DC变换器在这些领域扮演着的重要角色,承担着能量双向传输的任务。凭借优异的软开关特性,双向CLLC谐振变换器成为当前的研究热点。本文针对该谐振变换器拓扑分析、设计方法与同步整流技术开展了研究,以期阐明其基本的工作特性,谐振网络参数的优化设计方法,提高该变换器的功率密度与变换效率。本文主要研究内容如下:探究了非对称
为解决我国能源资源与需求天然存在的逆向分布难题,近年来大量特高压远距离直流输电工程建设并投入运行,交直流系统之间的耦合程度更加紧密且交互影响更为复杂。由直流系统单极不平衡运行诱发的直流偏磁问题严重威胁着以变压器为主的电网一/二次设备的正常运行,甚至危及着整个交流电网的安全稳定运行。为此,针对当前直流偏磁治理及应对策略存在的不足,从一次设备角度出发研究了多类偏磁治理设备优化配置方法及多种偏磁治理手段
在人类探月活动过程中,考虑到月面环境的复杂未知,机器人作为月面作业中良好的任务执行工具,在月面活动的各个阶段都有较强的需求。目前,对月面机器人在月面的作业支持,主要依赖地面或舱内操作人员基于月面遥操作系统进行远程控制。月面遥操作作业中,为保障作业安全性与可靠性,构建与真实条件一致的月面遥操作仿真场景是其关键。本文结合具体月面遥操作场景,面向月面机器人移动作业,基于重建的月面三维地形对于月球车地形通
纳米结构中的光散射现象在纳米结构领域中是一个非常普遍的现象,人们对它很感兴趣。这个领域不仅与许多学科密切相关,比如宇宙学,气象学、光通信等,也不断涌现出新的见解,以及重要的应用,如光镊、光捕获等。在光散射分析中,对称性是解决光散射问题的重要方法。与许多其他物理学科一样,对称性原理,在光子学的不同分支中得到了广泛的应用。所以本文从独特的角度分析光散射,以控制光学响应。论文的主要内容包括以下几点:首先
单向阀是高压氢系统中的关键零部件之一,其工作过程受到高压氢气流的瞬间冲击,使得阀芯产生较大的加速度和速度并与阀座发生强烈的冲击碰撞,该作用容易导致阀门损伤甚至发生泄漏失效,从而严重威胁加氢站以及车载储氢系统的安全可靠性。因此,本文针对单向阀的开启过程,结合动网格和UDF技术,研究单向阀开启过程中的内部流场特征和阀芯运动规律,揭示了加注工况、弹簧参数和阀芯形状对单向阀瞬态流动特性的影响规律及流体力变
滚动轴承是数控机床主轴系统中应用广泛的关键支撑零件,其运行状态的好坏紧密影响着机械设备的整体性能和加工质量,因此,有必要针对滚动轴承的健康状态开展实时监测和在线诊断研究。本文的最终目标是面向华中九型数控系统开发一款Linux操作系统下的滚动轴承早期故障诊断软件,软件依据的核心诊断手段为包络分析,但其中解调频带的选择问题一直是学者们关注和探讨的难点,本文亦就这一点展开了集中讨论。主要研究内容为:研究
第一部分自锁托槽和隐形矫治器产生疼痛感的对比及影响因素目的:随着正畸治疗技术的发展,越来越多的成人选择无托槽隐形矫治器,因为它具有美观舒适的优势,然而伴随的正畸疼痛仍是影响治疗的最大因素之一。正畸疼痛作为口腔健康相关生活质量的一部分,对正畸治疗效果有重大影响。目前国内外关于对比成人患者佩戴自锁托槽和无托槽隐形矫治器产生的疼痛感及影响因素的研究较少。方法:将60名患者分为自锁托槽治疗组和隐形矫治器治
现代社会对绿色发展的重视使得汽车行业面临着日益严格的排放法规和更高的技术要求,汽油压燃燃烧是实现内燃机高效清洁燃烧的有效方式之一,有着广阔的应用前景。但其仍存在低温及低负荷工作稳定性差,高负荷易爆震的缺点亟待解决。目前学界对汽油压燃燃烧模式已进行了较多的实验研究,但其燃烧模拟研究开展的不多,其中一个原因是现有的汽油化学反应机理不完全符合汽油压燃燃烧过程,在三维数值模拟计算中对于汽油着火过程的模拟与
数字孪生作为智能制造的关键技术,是实现物理世界与信息世界实时交互和融合的一种有效方法,数字孪生车间可以基于设备层、产线层、车间层物理实体对其进行层次化构建。工业机器人作为车间物理实体设备层的重要组成,如何快速有效的实现其数字孪生虚拟实体模型的搭建以及仿真环境中的加工运行模拟和虚实同步运行监控,具有重要的研究价值。本文提出了一种基于ROS环境下的工业机器人数字孪生虚拟实体模型构建框架,分析了工业机器
随着经济社会的高速发展,人们的购物方式与产品的销售模式越来越多样化。为了扩大市场占有率和提高经营效益,供应商往往会选择多条竞争性渠道进行产品的销售。双渠道模式是当前供应链的主流结构之一,其中两渠道分属不同主体,渠道之间的不当竞争可能会导致供应链的低效率。为了在市场竞争中获取更多的利润,供应链的成员之间更可能会合作,然而合作并不总是稳定的,且合作利润的分配或协调往往比较复杂,涉及多方利益的平衡。基于