高温加载条件下Ni3Al基合金纳米切削特性的研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxqqqzxq
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
作为新一代高温结构材料,Ni3Al基合金具有优异的高温力学性能,在航天航空等高端领域中被广泛应用,但Ni3Al基合金难以加工,其加工质量严重影响服役时的可靠性,通过对工件加热使其硬度降低后进行切削是解决该问题的有效途径之一。随着制造技术的进步,航空等高端领域对零件加工精度有了更高的要求,纳米切削作为超精密加工的重要手段之一,具有广阔的发展前景。本文采用分子动力学模拟和切削实验相结合的方法,开展了高温加载条件下Ni3Al基合金纳米切削特性的研究。通过对切削温度、切削力、亚表面缺陷以及表面形貌变化的分析,发现高温加载可提高Ni3Al基合金纳米切削加工表面质量,为提高难加工材料的加工表面质量提供了理论支持。本文主要研究结果如下:(1)Ni3Al基合金纳米切削系统模型的构建。基于Ni3Al和单晶金刚石的晶格结构,采用分子动力学方法构建了金刚石刀具切削Ni3Al基合金工件的微观几何模型,选用了适当的势函数并进行了验证。(2)Ni3Al基合金纳米切削的初始加载温度范围的确定。通过分析不同加载温度下工件的切削温度、切削力、切削过程中内部微观结构演变和切削完成后加工表层状况的变化情况,发现加载温度为750K时,加工表面质量较高,初步确定加载温度应低于900K,并使得切削温度在1300K左右。(3)不同加载温度条件下切削参数对Ni3Al基合金加工表面质量的影响。在常温和确定的初始加载温度条件下,对施加不同切削深度和切削速度时工件的切削力、晶格转变、亚表层缺陷和加工表面凹凸情况进行分析,发现在切削深度大于1.25nm,切削速度超过0.125nm/ps后,相比于常温切削,高温加载后的工件加工表面质量更高。(4)Ni3Al基合金的微米级切削实验。通过控制加载温度和切削速度进行了高温条件下的切削实验,由切削表面轮廓波动和切削力波动变化得知,与常温切削相比,高温加载后在一定的切削参数下可获得更高的加工表面质量。对比实验和仿真的结果发现,两者在表面轮廓波动和切削力变化趋势上具有较高的相似性,间接验证了分子动力学在Ni3Al基合金纳米切削研究中的可行性。
其他文献
从1980年代至今,纽约市在时代广场区域先后推动并完成了两次大规模的城市更新,不仅重塑其产业结构,全面激发区域活力,也极大地提升了城市公共空间品质。以两次更新的发展历程及其内在差异为研究对象,重点聚焦更新过程中的治理问题,剖析与厘清城市更新目标与方向的转变如何影响治理的参与主体、权力关系、合作方式和治理工具的相关变化,旨在为我国当下处于经济转型和存量发展阶段城市核心区商业街区的城市更新及其治理逻辑
期刊
目前,旋转机械装备呈现出高速、高精、自动化以及复杂化的发展趋势,而滚动轴承作为其中的关键部件,出现故障的概率大为增加,故有必要对其进行健康状态监测与识别。此外,传感器与监测技术的发展,提供了以大批量、高速度和高多样性为特征的机械大数据。因此从“海量”机械大数据中挖掘出滚动轴承健康状况信息,对于保障机械设备的安全、稳定、优质、高效运行至关重要。卷积神经网络(Convolutional Neural
学位
<正>良好的职业生涯开发与管理是机关事业单位吸引和留住优秀人才的重要举措,也是充分激发工作人员潜能,满足组织和个人双方发展的有效路径。职业生涯全周期管理用全面、发展、可持续的思维,从系统要素、运行机制、过程结果等层面进行整合,可以有力提升机关事业单位干部人事工作精细化、科学化、规范化管理水平。一、机关事业单位工作人员职业生涯全周期管理的内涵职业生涯全周期管理是机关事业单位为谋求工作人员在单位内部职
期刊
随着制造领域和高新技术的发展,对数控机床的设计制造要求越来越高。加工精度可靠性作为评价数控机床保持加工精度能力的重要指标,对其研究有助于数控机床行业的发展。由于数控机床结构复杂,其综合误差模型和加工精度可靠性功能函数较复杂,在使用传统的可靠性评估方法对功能函数分析时存在一定的局限性。针对此现象,本文提出了一种通用的数控机床精度设计方法,并以MK W5230A/3×160型磨床为研究对象进行验证,结
学位
《中共中央国务院关于全面实施预算绩效管理的意见》明确提出,“对实施期超过一年的重大政策和项目实行全周期跟踪问效,建立动态评价调整机制,政策到期、绩效低下的政策和项目要及时清理退出”。近年来,山东省按照“边摸索、边总结、边推进”的工作思路,积极探索重大政策和项目全周期跟踪问效路径,通过在政策和项目的论证期、执行期、到期后各环节开展一系列评估评价等工作,对政策和项目的预算结构配比、支出政策设计、分配使
期刊
灯盏花是云南重要的道地中药材,是云南省具有全产业链的“云药”大品种,被列为云南省“十大云药”和“五大天然系列”药物之一加以重点开发。该文主要从灯盏花良种繁育、种植、制剂开发及应用方面总结云南灯盏花产业发展现状,并提出影响该产业进一步发展存在的问题和对策,以期为灯盏花产业的可持续发展提供参考。
期刊
风电齿轮是风力发电系统最为关键的零部件之一,可以传递动能,最终将风能转换成电能,在风力发电系统中发挥着重要作用。近年来,国家投入了大量人力物力来开发新型能源,风力发电就是最具典型的代表之一。由于风电齿轮工作环境相对复杂,长期承受随机载荷,最终导致齿轮强度逐渐退化、综合性能降低,对齿轮可靠性预估、疲劳寿命预估造成很大困扰。当风电齿轮发生疲劳失效时,维修成本较高、维修周期较长,甚至会造成重大安全事故。
学位
涡旋压缩机是一种绿色节能的新型机械设备,其作为空调等设备的主要组成部分,已被广泛应用于生活中的各个领域。高效、准确地识别涡旋压缩机健康状态是保证机械安全运转、降低维护成本和预防重大事故的基本保障。由于涡旋压缩机工作环境的复杂性以及其振动信号的非平稳性,在一定基础上很难做到有效提取故障特征精且确识别故障类型。为了解决以上两个问题,本文采用独立成分分析(Independent component an
学位
微泵在医疗领域得到广泛的应用,尤其是输送流体方向。在实际工程中使用的微泵主要是有阀微泵;因为存在阀片结构,有阀微泵的加工难度和能量损失都会增大。本次研究设计出一种新型无阀微泵,采用介电弹性体制成的驱动代替传统压电片,使用合成射流原理来摆脱阀片的限制。为了进一步研究微泵性能,利用有限元分析软件对其进行参数设计、建模以及有限元分析研究。重点分析关键参数对无阀微泵性能的具体影响形式,通过研究结果来优化无
学位
针对高维线性方程组人为求解较难且费时费力的问题,设计了一款基于PyQt5的线性方程组求解软件,可对用户输入的线性方程组使用Jacobi迭代法和Gauss-Seidel迭代法进行实时、高效的求解,使用幂法判断迭代方法 的收敛性,并将迭代求解结果 可视化。该软件使用文本控件展示两种迭代法的迭代结果 ,使用图表控件动态绘制两种迭代法所求的误差值随迭代次数的变化图及各个自变量的取值随迭代次数的变化图。软件
期刊