国家自然科学基金(51005071)
- 作品数：16 被引量：83H指数：5
- 相关作者：郑建新刘传绍罗傲梅赵波张昌娟更多>>
- 相关机构：河南理工大学河南工学院河南机电高等专科学校更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河南省科技攻关计划更多>>
- 相关领域：一般工业技术理学金属学及工艺机械工程更多>>
- 陶瓷材料超声研磨压力试验研究被引量：1
- 2013年
- 超声研磨能有效提高研磨效率,使工件获得较高的尺寸精度和微观几何形状精度。通过不同振动模式下的Al2O3工程陶瓷普通与超声研磨对比试验,利用正交回归分析方法获得了优选工艺参数和经验公式,得出了各工艺参数对研磨压力的影响主次顺序,并分析了各工艺参数对研磨压力的影响规律。结果表明:超声研磨所获得的研磨压力低于普通研磨,且轴向研磨压力要小于切向研磨,超声复合研磨是适合工程陶瓷等硬脆材料的一种高效加工方法。
- 张昌娟刘传绍赵波
- 关键词：陶瓷材料超声研磨工艺参数
- 斜槽式单激励纵扭超声变幅杆设计被引量：1
- 2022年
- 为实现在纵向单激励超声振动输入条件下获得纵扭谐振输出,基于声波传播理论,设计了一种阶梯型变幅杆,在其输出端增加了一段周向均布6个斜槽的圆环传振杆。首先进行理论设计,然后使用有限元进行分析修正,最后确定变幅杆尺寸。结果表明:理论设计谐振频率20 kHz,仿真分析在19457 Hz时变幅杆能够实现纵扭谐振;根据仿真结果制作变幅杆,阻抗测试结果谐振频率为19884 Hz,与理论值、仿真值误差较小;在输入端加载幅值为5µm的纵向单激励超声振动,测试输出端截面圆周上任意一点,其切向和纵向振幅分别为12.7µm和8.5µm,表明变幅杆实现了纵扭谐振且振幅增强。
- 吴豪琼高志强
- 关键词：有限元分析阻抗测试
- 阶梯形变幅杆数值设计研究被引量：7
- 2015年
- 根据一维波动理论设计的阶梯形变幅杆,其性能参数与实测值偏差较大,后续修整工作量大。将有限元分析与理论设计相结合,研究了阶梯形变幅杆结构参数值的变化对谐振频率、放大系数和位移节点的影响规律,给出了大/小端长度与谐振频率之间的函数关系,以便于变幅杆的修整工作。研究结果表明,阶梯形变幅杆在有约束和无约束状态下的性能参数差异较大,修整时需要适当地增长大端长度,缩短小端长度,且增长量略大于减小量。该研究思路可为其他变幅杆的设计提供参考。
- 郑建新侯雅丽
- 关键词：有限元分析性能参数超声
- 纵-弯复合振动超声挤压加工试验研究
- 2017年
- 为研究挤压加工时静压力、进给量和挤压速度等工艺参数对试件表面质量的影响,在挤压加工中引入纵-弯复合振动后对Q235钢轴件端面进行处理,并与普通挤压加工进行对比,基于正交试验结果构建了挤压加工后表面粗糙度和表面里氏硬度二次回归预测模型.试验发现:在相同加工工艺参数下,在普通挤压加工中引入纵-弯复合超声振动后获得的表面粗糙度Ra值更小,而表面里氏硬度值显著提高;采用两种挤压加工方法后工件表面粗糙度Ra值均随着静压力和进给量的增加而增大,而挤压速度的影响很小,进给量对表面粗糙度的影响最为显著;工件经超声挤压加工时静压力越大,则获得的表面硬度越大,且表面硬度随进给量的增大先增大后减小,而普通挤压加工后表面硬度随静压力和进给量的增大先增后减,且在两种加工方式下工件表面硬度基本不受挤压速度的影响.纵-弯复合振动超声挤压加工工艺适合Q235钢表面强化处理,构建的表面粗糙度和硬度的预测模型可用于指导Q235钢表面强化处理工艺生产.
- 郑建新刘威成蒋书祥
- 关键词：表面粗糙度
- 圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现被引量：4
- 2013年
- 为解决纵-扭复合振动超声加工中复合振动的实现难题,对单激励纵-扭复合振动圆锥形复合变幅杆展开研究。基于变截面杆一维纵向振动和扭转振动理论,推导出圆锥形复合变幅杆纵向振动和扭转振动的频率方程,并确定其振动特性参数。阐释了单激励下圆锥形复合变幅杆纵-扭复合振动的实现机理,并通过应用实例给予验证。理论计算、数值分析与测试结果表明,选择合适的几何结构参数,圆锥形复合变幅杆可以实现纵-扭复合振动。
- 郑建新刘洋罗傲梅刘传绍
- 关键词：超声
- 6061-T6铝合金纵-扭复合振动超声深滚加工试验研究被引量：7
- 2015年
- 基于纵-扭复合振动超声加工和超声深滚加工提出了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺。采用普通深滚与纵-扭复合振动超声深滚2种加工方法对供应态6061-T6铝合金轴件进行表面强化处理,研究深滚工艺参数对加工表面质量的影响。结果表明:引入纵-扭复合振动后,超声深滚工艺参数对表面质量的影响规律与普通深滚不同,且在相同的工艺参数下,超声深滚所获得的表面粗糙度Ra值要小于普通深滚,最高降低约50%,而表面显微硬度和硬化率则有大幅提高,硬化率最高约为普通深滚的3倍,经纵-扭复合振动超声深滚处理后的表面更光滑,从而证明了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺能更有效地实现6061-T6铝合金的强化处理。
- 郑建新罗傲梅
- 关键词：表面粗糙度显微硬度
- 纵-扭复合振动超声深滚加工残余应力场数值分析
- 2017年
- 为研究平面试件在纵-扭复合振动超声深滚加工后材料应力分布及变化规律,采用有限元方法对Q345钢进行了纵-扭复合振动超声深滚加工残余应力场数值模拟。首先分析了加工后试件材料各应力分量沿深度方向的分布情况,然后研究了静压力、滚压速度、振幅和相位差对加工后材料残余应力的影响规律。结果表明:经纵-扭复合振动超声深滚加工后材料表层残余应力分布较均匀,表面为压应力,压应力沿试件深度方向先增后减;试件最大残余压应力及最大横向残余压应力深度和残余压应力层深度随静压力的增大而增大,随滚压速度的增大而减小,而表面残余压应力和最大纵向残余压应力深度无显著变化;试件横向残余压应力层深度随振幅的增加小幅度地增大,但最大残余压应力幅值和深度和纵向残余压应力层深度几无变化;相位差对残余应力影响可忽略不计。
- 郑建新段玉涛
- 关键词：残余应力有限元方法
- 聚光光伏系统菲涅耳聚光器性能分析与仿真被引量：5
- 2015年
- 对太阳能聚光光伏发电技术中的聚光系统进行了研究,分析了菲涅耳透镜应用于太阳能聚光器的优点、聚光特性以及光学效率,推导并获得了平面向外、菲涅耳面向太阳电池的点聚焦菲涅耳透镜的设计公式。在ZEMAX软件的非序列模式中实现了基于非成像光学理论的光线追迹仿真,对某一尺寸的菲涅耳透镜的焦平面上光斑能量分布情况进行了分析与模拟。研究结果表明,利用通常的菲涅尔透镜实现聚光作用的聚焦光斑的光能量主要集中在太阳电池的中心部位,呈现为从中心往外围能量越来越弱的同心圆环。要使太阳电池接收到的光能量尽可能均匀,则需要增加二次聚光元件。
- 张明军高文英牛泉云袁兴起
- 关键词：聚光器菲涅耳透镜仿真
- 超声研磨Al_2O_3工程陶瓷工艺参数研究被引量：2
- 2014年
- 通过不同振动模式下的Al2O3工程陶瓷普通研磨与超声研磨压力对比分析,得出超声研磨时单颗磨粒的受力大小及受力方向,并通过试验研究了各工艺参数对研磨压力的影响规律。结果表明,超声研磨压力小于普通研磨,且不同工艺参数下的轴向研磨压力要小于切向研磨;随着各工艺参数的变化,普通研磨压力与超声研磨压力的变化规律基本相同,过大或过小的工艺参数均不能得到较小的研磨压力;超声振动研磨是适合工程陶瓷等硬脆材料的一种高效加工方法。
- 张昌娟刘传绍赵波
- 关键词：超声研磨工艺参数
- 纵-扭谐振超声滚压系统设计与试验
- 2023年
- 为实现6061铝合金高效优质表面强化,采用有限元仿真法优化设计了阶梯型纵-扭谐动变幅杆,设计、制造了一套纵-扭超声滚压试验装置。纵-扭谐动通过检测变幅杆输出端纵向、扭转两个方向的振幅间接验证。进行超声滚压试验,结果表明:相比普通滚压加工,纵-扭谐振超声滚压过试件表层显微硬度最高提高了41%;在所选参数范围内出现随着静压力增大表面显微硬度整体呈现局部变化整体增大趋势,随着转速增加呈现局部变化整体减小的趋势,随着进给量的增大先增大后减小的现象;相比普通滚压加工,纵-扭谐振超声滚压过的工件表面组织更细密光滑,滚痕由于扭振的高频反复挤压明显减少,形貌得到了较大改善,从而证明纵-扭超声滚压加工能更有效的实现6061铝合金的强化处理。
- 吴豪琼高志强
- 关键词：超声滚压正交试验
