机械工程学报

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苑伟政;任森;邓进军;乔大勇

. 2013, 49(20): 2-9.

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硅微机械谐振压力传感器是目前精度最高、长期稳定性最好的压力传感器之一，是航空航天、工业过程控制和其他精密测量领域压力测试的最佳选择。系统阐述30年来国内外硅微机械谐振压力传感器技术的研究成果，简单介绍硅微机械谐振压力传感器的分类及工作原理，针对压力敏感膜片与谐振器复合结构和振动膜结构两种主要的芯体结构形式，详细论述硅微机械谐振压力传感器的研究历史、主要研究机构、国内外发展现状以及最新的研究成果，重点根据不同激励与检测方式对各种硅微机械谐振压力传感器的芯体结构进行深入分析比较。在此基础上，总结归纳不同芯体结构及其激励与检测方式的特点，并对硅微机械谐振压力传感器的未来发展趋势进行展望。

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多相水平集协同空间模糊聚类图像多目标分割

王雪;李宣平;戴逸翔

. 2013, 49(20): 10-15.

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图像多目标分割的研究对于机器视觉发展具有重要意义。多相水平集模型(Multiphase level set, MLS)对零水平集函数初始位置和噪声敏感，当初始位置不适宜、噪声较大时无法准确分割多目标。针对上述问题，提出一种多相水平集模型协同空间模糊C-均值聚类(Spatial fuzzy C-means, SFCM)的图像多目标分割算法，即SFCM-MLS算法。首先用空间模糊聚类获取图像多目标粗分割结果，然后用粗分割结果定义多相水平集模型的初始水平集函数对图像做精分割。针对人脑磁共振成像(Magnetic resonance imaging, MRI)图像和患有肿瘤的肝脏计算机扫描断层图像多目标分割试验结果表明，与经典多相水平集模型相比，SFCM-MLS算法对初始位置不敏感，提高了图像多目标分割的准确性。

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毫米波检测热障涂层缺陷的方法研究

何存富;杨玉娥;杨申;吴斌

. 2013, 49(20): 16-21.

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在毫米波段利用CST微波工作室仿真软件对热障涂层脱黏和热生长氧化层(Thermal growth oxide，TGO)的无损检测进行理论仿真研究，目的是确定不同工作频率段检测时的检测灵敏度和分辨率，以指导试验检测中波导探头的选择。在40～50 GHz和50～60 GHz两个频率段对热障涂层中陶瓷顶层和黏结层间的脱黏检测进行研究，主要包括由裂缝演变为脱黏时脱黏宽度的检测，脱黏面积及形状的检测和脱黏层厚度的检测。在18～26.5 GHz，26.5～40 GHz，40～50 GHz和50～60 GHz4个频率段对热障涂层中TGO层的厚度进行检测。结果显示，在毫米波段可以利用反射系数的相位差来良好的表征长脱黏的宽度，面脱黏时的脱黏面积，大脱黏时的脱黏深度以及TGO层的厚度;采用的工作频率越高时检测的灵敏度越高，并且对检测参数的检测分辨率越高。

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喷射成形7075合金回归再时效处理的组织和抗应力腐蚀性能

李荣德;苏睿明;曲迎东

. 2013, 49(20): 22-29.

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喷射成形7075铝合金是典型的时效强化合金，通过T6处理可得高强度，但其抗应力腐蚀开裂(Stress corrosion cracking, SCC)等性能较差；T7处理虽可改善抗SCC性能，但合金的强度却损失严重。为此，采用常温拉伸测试、电导率测试和透射电镜观察等手段，研究4种回归再时效(Retrogression and re-ageing, RRA)处理对喷射成形7075铝合金显微组织及抗SCC性能变化的影响，分析探讨RRA处理与合金性能变化之间的关系。结果表明，合金经200/10 min 回归和再时效处理，抗拉强度和电导率均较好，分别是748 MPa和22.8 MS/m；随着回归处理的进行，基体中的GP区和η′相逐渐回溶，当200 ℃回归处理超过10 min，合金晶粒内再次析出η相，使合金强度小幅上升；回归过程中η相先回溶再析出，因此不同回归状态下RRA处理后的合金晶内组织形貌差异较大。RRA处理后晶内大量再析出的η相与晶界处粗化并断开的η相可以在保持合金高强度的基础上显著改善其抗SCC性能。

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HC轧机平直度调节手段对各次平直度分量的影响规律研究

刘宏民;单修迎;贾春玉;孙建亮

. 2013, 49(20): 30-35.

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现代轧机一般配备多种平直度调节手段，各种调节手段之间存在着一定的耦合关系，为分析各种平直度调节手段对各次平直度分量的影响规律，采用分割模型影响函数法和条元变分法建立HC轧机的平直度计算模型，利用该模型计算倾辊、工作辊弯辊、工作辊非对称弯辊和中间辊横移4种调节手段对1次、2次、3次和4次平直度分量的影响系数，分析发现，倾辊和工作辊非对称弯辊对平直度的影响规律类似，主要影响1次和3次平直度分量，并且对1次分量的影响程度要大于对3次分量的影响程度；工作辊弯辊和中间辊横移主要影响2次和4次平直度分量，并且对2次分量的影响程度要大于对4次分量的影响程度，该结果系统地揭示各种调节手段对各次平直度分量的影响规律，为平直度在线控制模型的建立、实现提供理论基础。

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铝镁合金熔体氢含量快速定量检测技术研究进展

李大勇;肖鹏;马旭梁;王利华

. 2013, 49(20): 36-41.

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铝镁合金铸件极易产生针孔、显微缩松等缺陷，氢的存在是产生这些缺陷的主要原因。铝镁合金熔体中含氢量检测是铝镁合金熔体除气效果以及铝镁合金熔体质量是否合格的重要检验手段，对提高铸件质量具有非常重要的意义。随着铝镁合金应用范围和用量的日益增加，冶金和铸造工作者对铝镁合金熔体含氢量定量快速检测技术的发展愈加关注。从铝镁合金熔体含氢量定量测试原理和基于这些原理开发的测试仪器的特点出发，对当前比较流行的几种铝镁合金熔体含氢量定量快速检测技术进行比较、分析和评价，包括以Sievert定律为基础的惰性气体循环法、电化学法和吸气测压法以及以声发射原理为基础的测氢方法，在此基础上指出今后以提高测试速度和降低测试成本为主攻方向的铝镁合金熔体定量快速检测技术具有广阔的发展前景。

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焊缝磨抛机器人视觉算法实现及其试验研究

赵继;赵军;张雷;韩飞飞;樊成

. 2013, 49(20): 42-48.

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为实现大型结构件焊后焊缝自动磨抛，磨抛机器人除了具备移动能力和磨抛能力外，更需要在复杂和不规则的工业环境中对焊缝进行准确的跟踪和测量，进而为焊缝磨抛提供有效的加工参数。将两个电荷耦合器件(Charge-coupled device, CCD) 相机和激光器搭载在吸附移动机器人本体上，构成焊缝磨抛机器人视觉系统。根据结构光的亮度分布特征，提出定位图像感兴趣区域(Region of interest, ROI)的算法，减小了计算量，提高了计算效率；提出在噪声干扰条件下快速检测结构光特征线的列高斯差分算法，成功提取结构光特征线；提出差分最值粗定位-距离阈值精定位的焊缝边缘点检测算法，快速、精确提取焊后焊缝的边缘点，计算出焊后焊缝的几何信息。图像处理试验及相应的焊缝磨抛试验结果表明：该视觉系统稳定、可靠，视觉算法快速、精确并且具有很好的鲁棒性，为复杂工业环境下大型结构件焊缝磨抛自动化奠定了基础。

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基于铸辗复合成形的42CrMo钢环坯铸造工艺与试验研究

李永堂;齐会萍;李秋书;陈国桢;赵磊;秦芳诚

. 2013, 49(20): 49-54.

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针对目前环形零件生产工艺流程长，加热次数多，浪费材料和能源等问题，提出和研究环形零件短流程铸辗复合成形新工艺。该工艺采用铸造环坯直接辗扩成形，具有节能、节材和缩短工艺流程等优点。在这种新工艺中，环坯的铸造质量、组织和力学性能对后续的辗扩工艺和环形零件组织、性能具有重要的影响。以轴承环件常用的42CrMo钢为研究对象，通过理论分析和模拟研究，提出高质量环形铸坯铸造工艺；并进行实际工业试验。通过试验研究和性能测试，表明该铸造工艺生产的环形铸坯具有良好的质量、组织和力学性能，可以为轴承环件铸辗复合成形提供高质量的铸坯。

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Ni-P-Al2O3复合涂层划痕试验中的表面裂纹分析

谭援强;胡斌梁;冯剑军

. 2013, 49(20): 55-62.

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为了揭示Ni-P-Al2O3复合涂层的失效机理，对Ni-P-Al2O3复合涂层进行划痕试验和划痕过程的有限元模拟。划痕试验表明在Ni-P-Al2O3复合涂层的划痕表面上产生了一定间隔距离的横向表面裂纹。划痕过程的有限元模拟揭示在划痕过程的不同阶段涂层表面和界面上应力分布规律，揭示涂层表面裂纹产生的模式和形成的机理。划痕过程分为划针尖端压入涂层表面、在涂层表面上滑动和从涂层表面升高等3个阶段。前两个阶段由于划针尖端对涂层表面的作用，在涂层表面形成划痕沟槽，引起涂层表面产生裂纹。应力分析表明在划痕过程中涂层表面裂纹形成有两种方式。第一种方式是首先在涂层界面产生裂纹，然后裂纹向表面扩展形成表面裂纹；第二种方式是涂层表面直接形成表面裂纹。表面裂纹是最大拉应力引起的，因此，表面裂纹是第一型裂纹。划针尖端从涂层表面升高后在涂层中留下了较大的残余应力，最大残余拉伸应力是出现在接触中心之下的界面上的第一残余主应力。这些结果将为涂层设计和应用提供依据。

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轮胎力学特性试验台的运动学分析

郭孔辉;杨一洋

. 2013, 49(20): 63-70.

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对国内外采用较多的A字架轮胎试验台进行运动学分析，发现该试验台在复合姿态角下，侧偏角、侧倾角、轮胎印迹中心存在偏移的现象，依据ISO轮胎坐标系的定义，采用空间解析几何方法推导出偏移量计算公式，计算结果表明：在大的复合姿态角下，各偏移量不可忽略。为有效解决该问题，提出一种新型结构6自由度轮胎试验台：采用多体动力学欧拉角旋转的方法，对新型轮胎试验台在不同姿态下的6个电缸长度进行仿真；分析6个电缸姿态角下的控制精度，并对6自由度平台的电缸进行空间上重新布置。结果表明：新型结构6自由度轮胎试验台在复合姿态角下各物理量无偏移，能任意控制轮胎的姿态，同时该新型结构中6个电缸布置的新方案提高轮胎姿态角的控制精度。

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高转速差车用湿式离合器带排转矩特性研究

项昌乐;章颖莹;刘辉

. 2013, 49(20): 71-77.

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车用湿式离合器的带排工况对车辆传动系统效率影响很大，过去建立的模型无法计算高转速差区域及不同摩擦片沟槽形式的带排转矩。以车用湿式离合器为研究对象，建立考虑离心力的修正雷诺方程，同时建立能够包含沟槽形式信息的三维求解区域，求解过程中考虑润滑油压力沿摩擦片周向的压力分布梯度，采用有限体积法进行求解。在计算带排转矩时采用新的求解方法，通过已知的供给流量和转速差经过压力分布求解获得润滑油膜的等效外半径，进而求得带排转矩。在更宽广的转速差范围内进行计算结果与试验结果的对比，两者基本吻合。研究不同沟槽深度、不同沟槽槽占比、润滑油流量和沟槽数目对离合器带排转矩特性的影响规律。研究结果表明，带排转矩随沟槽深度的增大而减小、随槽占比的增大而减小、随润滑油流量的增大而增大、随沟槽数目的增大而减小。

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基于复合电源恒流控制的电动车再生制动系统研究

周孔亢;陈燎;盘朝奉;陈龙;王晓亮

. 2013, 49(20): 78-83.

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超级电容具有功率密度大的特点，将其作为电动车的辅助电源，能够弥补动力电池功率密度低的缺陷。以电动车再生制动系统为研究对象，建立由直流无刷电动机和Buck-Boost型DC-DC变换器、超级电容组及控制器组成的复合电源的电动车再生制动系统的数学模型。为对电动车再生制动系统模型进行验证，设计开发再生制动模拟试验系统，采用小功率直流无刷轮毂电动机驱动系统模拟电动车驱动系统，采用飞轮惯性矩模拟电动车惯性负载。在此基础上对再生制动系统数学模型进行仿真计算和试验验证，结果表明所建立的数学模型准确有效。以制动过程中制动力矩波动范围小为目标，采用恒流控制策略对电枢电流进行控制。仿真结果表明，由动力电池和超级电容组成的电动车复合电源，能够有效吸收再生制动能量，所采用的恒流控制策略能够实现制动过程中的制动力矩稳定及较高的能量回收效率。

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中国特色的再制造零件质量保证技术体系现状及展望

徐滨士;董世运;史佩京

. 2013, 49(20): 84-90.

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再制造在实现资源能源节约的条件下生产出经济发展所需要的产品，是建设资源节约型、环境友好型社会的有效途径针对中国特色的再制造模式，结合再制造产品及其生产环节，分析影响再制造零件质量的主要因素，指出为保证再制造零件质量应把控的几个环节，即再制造毛坯质量评价、再制造生产过程监测、再制造零件/涂层质量检验，并提出再制造零件质量保证技术体系，介绍我国近几年在再制造标准方面的主要成绩，并指出为适应我国再制造产业快速发展需要，急需加强再制造成形技术方法和再制造质量检测评价方法等方法标准的研究。阐述再制造毛坯和再制造涂层质量无损监/检测评价方法，并结合车辆发动机典型零件再制造实践，介绍无损检测评价技术在再制造质量保证中的应用。展望中国特色再制造零件质量保证技术的未来发展。

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救助打捞装备现状与发展

王祖温

. 2013, 49(20): 91-100.

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救助打捞是国家应急保障体系的重要组成部分，承担着我国海上人命、财产、环境救助、沉船沉物打捞及其他对海上运输和海上资源开发提供安全保障等多项任务。加强救助打捞装备技术研究，是提高救助打捞综合能力的根本，是国家发展战略的重要构成。救助打捞装备专业性强，具有在高海况和大深度条件下工作可靠的适应性特点，同时又是诸多陆上装备向海上和水下发展的延伸，存在相通之处。救助打捞装备交叉机械、电气、流体、微电子、材料等多学科，其关键共性技术又不仅仅局限于救助打捞领域，在海上运输、海洋油气开发、海洋勘探、军事等领域均有应用。以救助船舶、救助飞机、海上搜寻装备、溢油处置装备等代表性的救助装备和打捞工程船、攻千斤装备、水下作业装备、饱和潜水装备、起浮装备等代表性的打捞装备为对象，分析该领域国内外发展现状和趋势，提出救助打捞装备面临的关键技术问题，为我国救助打捞装备的发展战略研究提供参考。

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机械动态与渐变可靠性理论与技术评述

张义民

. 2013, 49(20): 101-114.

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随着整个工业生产与现代科技的发展，机械产品性能日益提高，机械系统和工作环境更加复杂，产品的性能和可靠性问题也就越来越突出。因此研究机械产品的可靠性问题，就显得十分重要、非常迫切。机械可靠性设计的基本任务是在数学、力学、物理学、材料学与机械工程等研究的基础上，结合可靠性试验以及故障数据的统计分析，提供机械产品设计的数学力学模型、方法和实践。动态与渐变是机械产品不可避免的随时间变化的形态，对机械产品进行动态与渐变可靠性探究是可靠性研究的递进与升华。结合机械动力学、劣化机理、随机过程、概率统计、可靠性设计等理论与方法，阐述动态与渐变机械系统可靠性设计的理论与方法的内涵与递进，力图阐明机械工程领域动态与渐变可靠性设计概念思路、理论方法和工程实践，从而为机械设计、制造、使用提供坚实的理论支撑。

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不同叶片数下管道泵内部流动及振动特性的数值与试验研究

袁寿其;吴登昊;任芸;张金凤

. 2013, 49(20): 115-122.

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为研究不同叶片数下管道泵内部的流动特性及振动特性，采用标准k-ε湍流模型和滑移网格技术，在CFX数值计算软件中，分别对6叶片和7叶片的管道泵内部全流场进行三维非定常数值模拟，计算得到不同流量下叶轮内部流动特性、蜗壳内部静压特性以及叶轮转矩波动特性。对比0.1qV工况下两种叶片数下的数值计算结果，发现6叶片下的“射流-尾迹”效应及静压变化梯度均大于7叶片，6叶片下的转矩波动强度大于7叶片；不同叶片数下，叶轮内部的相对速度变化规律、静压变化规律以及蜗舌附近低压区的发展变化规律与蜗舌和叶轮的相对位置有关。采用振动试验测量不同叶片数下管道泵的振动水平，分析振动试验结果和数值计算结果表明，在不同流量下，6叶片的振动水平高于7叶片，主要在于6叶片具有较强的压力脉动和不稳定流体力的作用；叶频及其倍频是管道泵产生振动的主要激励频率。因此，可以通过优化叶片设计参数(Z，β2，β1)来改善管道泵内部的不稳定流动状态，进而降低振动水平。

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油电混合动力挖掘机的关键技术研究

王庆丰

. 2013, 49(20): 123-129.

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面对全球性的能源危机和环境污染，量大面广的挖掘机亟须在技术上寻求新的解决方案。油电混合动力技术采用发动机和电机复合驱动来改善发动机燃油经济性并可进行能量回收，是公认的节能减排最佳方案之一，已在车辆领域取得了卓有成效的进展。由于挖掘机与车辆在负载工况、能量回收途径、储能装置、操作性及可靠性等方面存在显著差异，须对挖掘机的混合动力技术开展专项研究。概述国内外、特别是浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室在动力复合模式与参数优化、动力系统控制、电动回转及制动能量回收、动臂势能回收及能量回收电机等油电混合动力挖掘机关键技术方面的解决方案及研究成果，并在研制的20 t混合动力挖掘机综合试验样机上得到充分验证。这些研究成果对油电混合动力技术在其他工程机械上的应用推广也具有重要意义。

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数控机床可靠性技术现状和研究进展

杨兆军;陈传海;陈菲;李国发

. 2013, 49(20): 130-139.

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数控机床是装备制造业的工作母机，其可靠性技术目前已成为制约行业发展的关键共性技术。主要对我国数控机床可靠性技术的研究进展进行综合评述。论述数控机床的可靠性建模技术、故障分析技术、可靠性设计技术和可靠性试验技术的研究历程和技术进展，介绍数控机床关键功能部件可靠性台架试验设备的技术状况。在肯定数控机床可靠性技术取得明显进展的基础上，分析指出研究工作存在的问题和不足，并对数控机床可靠性技术研究的动态和热点进行论述。从产品可靠性技术自身的发展规律和行业需求的角度对数控机床可靠性的技术发展愿景进行了展望。

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大型风力机叶片研究现状与发展趋势

胡燕平戴巨川;刘德顺

. 2013, 49(20): 140-151.

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叶片是风力机最为关键的部件之一，叶片、轮毂组成的风轮是能量捕获机构，将风能转变为机械能，与此同时，叶片又是风力机力源，主要承载部件，对整个风力机安全运行起着关键作用。在对大型风力机及其叶片产业发展现状分析基础上，从气动外形与结构设计现状、运行监测与控制技术现状、发展趋势与有待研究的问题等几个角度进行较为全面的梳理总结，从而从总体上把握现代大型风力机叶片研究现状及发展趋势。指出今后将在针对抗台风叶片、低风速叶片、仿生叶片和低噪音叶片等的个性化设计，具有外部载荷环境和自身结构状态变化感知功能的智能风力机叶片设计等方面进一步发展；已经形成的风力机叶片设计、制造及运行监控理论等还要随着大批量风力机全生命周期服役实践，进一步完善和发展。

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喷丸表面强化处理Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C材料的弯曲疲劳性能及断口分析

肖志瑜;叶旋;陆宇衡;胡磊;张文

. 2013, 49(20): 152-157.

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由于孔隙的存在，粉末冶金材料的性能较差，尤其是疲劳性能，而喷丸后续处理工艺可显著降低材料表面的孔隙率，对疲劳性能起到明显的强化效果。因此，采用超声弯曲疲劳试验方法研究喷丸后续处理工艺对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末冶金烧结材料的疲劳性能的影响。结果显示，喷丸处理可以明显提高Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C烧结钢的疲劳性能，在106、107、108循环周次条件下，喷丸前试样的条件疲劳极限分别为424 MPa、311 MPa和229 MPa，喷丸后的分别为513 MPa、421 MPa和346 MPa，依次提高了21.0%、35.2%和51.0%。断口分析发现，喷丸处理对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C材料的疲劳断口的影响主要在裂纹萌生阶段，未经过喷丸处理的试样裂纹源集中在应力最大的试样喷丸表面棱角处，喷丸强化后的试样疲劳裂纹在喷丸表面的亚表面萌生，裂纹源有向试样亚表面移动的趋势。

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组织特征对粉末高温合金FGH96疲劳裂纹扩展速率的影响

姚志浩;董建新;张麦仓;郑磊

. 2013, 49(20): 158-164.

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通过对不同热处理后获得3种典型显微组织的粉末高温合金FGH96合金试样在650 进行保载90 s和5 s并恒载荷循环应力作用下的疲劳试验，研究组织特征对疲劳裂纹扩展速率的影响规律，确定不同载荷条件下孕育期、萌生期、扩展期及瞬断期所占的比率。结果表明，γ相特征显著影响疲劳裂纹扩展速率；疲劳行为对保载时间存在敏感性，随保载时间的延长，在疲劳-蠕变的交互作用下会明显加快合金疲劳裂纹扩展；在整个疲劳破坏过程中，萌生比率均高于扩展比率，说明该合金抗裂纹萌生的能力要高于抗裂纹扩展的能力；此外，该合金疲劳裂纹扩展四个阶段在整个断裂周次所占的比率分配上，孕育期比率一般较小，萌生期和扩展期比率较大，瞬断期的比率很小，表明该合金裂纹扩展一旦失稳将高速扩展并迅速断裂。

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Mn-Zn铁氧体粉末压坯微波烧结致密性研究

易健宏;张家敏

. 2013, 49(20): 165-169.

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采用频率为2.45 GHz的微波对Mn-Zn铁氧体粉末压坯进行烧结，研究微波加热过程样品的吸波性能和致密化特性，并探讨压坯在微波场中的加热机理，用扫描电镜对烧结样品的形貌进行观察。结果表明，Mn-Zn铁氧体粉末压坯在微波加热的初期(温度低于500)吸波性能较好，样品温度上升比较快，平均为15 ℃/min.；当温度高于500 ℃，加热速度逐渐下降，温度到800 ℃左右必须加大微波功率，样品温度才会继续上升；温度高于1 400 ℃，样品发生“热失控”；烧结温度对烧结密度的影响比较显著，密度随烧结温度的升高而增大，从1 250 的4.20 g/cm增大到1 400 ℃的4.93 g/cm；Mn-Zn铁氧体可在微波场中快速烧结致密，在1 400 微波烧结(保温时间为零)Mn-Zn铁氧体粉末样品组织致密、均匀。

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K418B和FGH91双合金热等静压扩散连接的动力学模拟研究

廖宗博;国为民;赵明汉;董建新;张麦仓;曾强;张龙飞;燕平

. 2013, 49(20): 170-175.

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采用DICTRA动力学软件和Thermo-Calc热力学软件对K418B铸造高温合金和FGH91镍基粉末高温合金进行热等静压扩散连接动力学模拟研究。主要进行两种不同的高温合金在热等静压扩散连接反应层中的元素互扩散规律模拟计算。利用热力学软件模拟确定两种合金在不同温度下的相分布情况，为成分的确定和温度的选取提供参考。在热力学相分析的基础上，利用动力学软件计算不同温度、不同时间扩散连接界面的元素分布情况，得到界面元素互扩散区宽度随时间和温度变化的增长规律，综合考虑过高温度和保温过长时间增加的设备负担，提出热等静压(Hot iso-static pressing, HIP)扩散连接的优化工艺范围，即连接温度为1 120～1 150 、扩散时间为3～5 h是较合适的扩散连接工艺范围。

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基于粉末本构模型和多体力学仿真的模架集成式粉末成形设备的设计

邱诚;夏伟

. 2013, 49(20): 176-183.

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研制出一种新型的低成本、小体积、高精度的专用模架集成式粉末成形设备。以MSC.Marc与MSC.Adams软件相结合提出基于数值模拟的1 MN压机设计方法，即根据粉末压制试验构建末材料流动应力本构模型；通过该模型在MSC.Marc软件数值计算出所设计压机压制过程的模冲载荷；在分析模架集成式粉末成形设备各个模板在压制工过程运动特点的基础上，建立多体运动学数学方程；将所得模冲载荷作为边界条件加载到对模架集成式粉末成形设备在压制过程的模拟仿真；并在MSC.Adams软件中分析各个模板在压制过程中力学状态，从中分析该设备在实际工况下的可靠性。研制出电液比例阀和光栅尺相结合的控制系统，实现对缸同时驱动，解决不同模板之间的动作协调的问题，所研制试验样机实现零件轴向压制精度为±0.02 mm。实际压制过程所得各模冲载荷与模拟结果相一致，从而验证粉末成形设备设计所采用的本构模型是准确的，基于数值模拟进行粉末成形设备设计的方法的正确性。

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基于最小割集理论的可靠性计算精度提高方法

董玉革;陆海涛;郭彪

. 2013, 49(20): 184-191.

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针对功能函数存在非线性和多极值点的情况，提出将功能函数分段处理，利用最小割集的概念进行失效概率计算的新方法：运用多个二次功能函数分段取代复杂的原功能函数，使所有二次功能函数失效区的组合与原功能函数失效区尽可能一致，并用二阶可靠性方法计算各个二次功能函数的可靠性指数；利用最小割集的概念，得到用所有的二次功能函数失效区来表达原失效区的最小割集形式，并通过等效失效区替代二次功能函数失效区，可用等效失效区的最小割集形式表达原失效区；通过重新规定按一阶可靠性方法计算的可靠性指数，使之适用于失效区包含坐标原点的场合，实现多个等效失效区组合失效概率的近似计算，得到原失效区的近似概率。算例验证了方法是可行的，并可大幅度提高失效概率的计算精度。

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微自由活塞发动机HCCI着火界限研究

柏金;王谦;何志霞;张彭岗

. 2013, 49(20): 192-198.

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开展微燃烧室里均质压缩燃烧(Homogeneous charge compression ignition，HCCI)可视化试验，进行定性分析，并以试验为基础建立三维数值模拟计算模型；基于丙烷燃烧化学反应动力学机理，提出自由活塞运动与燃烧过程耦合的计算方式，通过编写STAR-CD软件中的动网格子程序，对微燃烧室里均质气体压缩燃烧过程进行了数值模拟研究；分析了各种参数对微HCCI着火特性的影响，得出在理想模型下的压缩着火界限，即当量纲一参数压缩比不小于55时，均质气体总能压缩着火；并揭示泄漏对均质压缩燃烧过程的影响，得出在不同泄漏间隙尺寸下着火界限的变化情况，为微自由活塞发动机的设计提供一定的理论依据。

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2013年, 第49卷, 第20期　
刊出日期：2013-10-20

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2013年, 第49卷, 第20期 刊出日期：2013-10-20

2013年, 第49卷, 第20期　
刊出日期：2013-10-20