航天制造中高性能非金属复合材料的应用分析

高性能非金属复合材料有着优异的理化性能,相较于传统的金属材料,有着更低的密度,更高的强度,更强的耐腐蚀性,在航天制造领域有着广泛的应用,有力助推了航天制造领域的发展.本研究主要介绍了树脂基复合材料与陶瓷基复合材料,并深入探讨了碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维的特点,分析了陶瓷基复合材料的优点与局限性,并提出了陶瓷...     

粘土基微孔陶瓷渗灌灌水器制备与性能优化

提出了一种渗灌用粘土基微孔陶瓷的低成本制备工艺,通过对比不同制备工艺对粘土基微孔陶瓷的抗弯强度、线收缩率和开口孔隙率的影响规律,筛选出综合具有较高抗弯强度、较小线收缩率和较高开口孔隙率微孔陶瓷的最佳制备工艺。研究表明:烧结温度及炉渣的掺量和粒径对粘土基微孔陶瓷的物相成分、抗弯强度、线收缩率、开口孔隙率和微观结构有较大影响。其中,烧结温度为1 075℃,炉渣掺量质量分数为10%~30%的粗颗粒粘土基微孔陶瓷具有9.0~11.0 MPa的抗弯强度、3.8%~4.7%的线收缩率和36.8%~44.8%的开口孔隙率,是制备渗灌灌水器的理想材料。     

凹凸棒石改性甘蔗渣/麦秸木质陶瓷制备与性能

为资源化利用甘蔗渣和麦秸等废弃物，以甘蔗渣、麦秸以及凹凸棒石为原料，以酚醛树脂为黏结剂，采用混合后热压再烧结的工艺制备凹凸棒石改性甘蔗渣/麦秸木质陶瓷，试验制备出了各温度点下的木质陶瓷材料并对其真密度、体积密度、显气孔率、抗弯强度、电阻率等性能进行了测试，对该材料的性能、形成机理及规律进行了分析，初步揭示了原料选择、原料配比、温度等参数对制备过程及材料性能的影响。试验结果证明了通过该工艺用甘蔗渣（麦秸）和凹凸棒石制备木质陶瓷的可行性，同时也表明烧结温度对材料性能影响很大，坯体在700～800℃保护气氛下煅烧可提高传统木质陶瓷的强度而不影响木质陶瓷导电性。试验为甘蔗渣（麦秸）等植物残渣以及凹凸棒石的利用提供了新的途径。     

柴油机预热减排陶瓷电热塞的研究

利用功能陶瓷的电热原理制作发热体,通过对发动机缸内燃油加热点燃,从而提高柴油机在低温下的冷起动性能及降低蓝烟排放,此类陶瓷电热塞最快的发热速度可满足达到850℃的时间小于2S。为达到这一要求,需根据功能陶瓷的性能特点合理选择材料,合理进行配料的选择以及发热体烧结工艺的选择。此类特殊的陶瓷电热塞以其优良的发热特性优势和使用寿命的优势将会被越来越多的高端发动机产品市场所接受。     

基于酸性废齿轮油的汽车用原位VCp/Fe复合材料耐腐蚀性研究

通过分别称量在酸性废齿轮油环境下汽车用原位VCp/Fe复合材料和45钢的质量,并分别观察其形态对比分析研究其耐腐蚀性。试验表明,在发动机正常工作温度(80℃-95℃)的变质酸性润滑油介质中,车用VCp/Fe复合材料作为发动机材料比45钢具有更好的耐腐蚀性能。     

粘土加入量对SiC-Al_2O_3基过滤器性能的影响

采用有机泡沫浸渍工艺制备SiC-Al2O3基泡沫陶瓷过滤器并进行了性能研究。试验表明,SiC-Al2O3基陶瓷过滤器的容重随着粘土加入量的增多逐渐增大;陶瓷过滤器的常温抗压强度和抗热震性均先增加然后减小。在本次试验条件下,当粘土加入量为3.33%时性能最好,此时,其常温抗压强度为0.91 MPa,样品加热至1 100℃,放入20℃水中急冷的热震稳定性次数为45次。     

连续纤维增强铝基复合材料制备技术研究

连续纤维不管是在航空航天领域或者是在先进武器领域都拥有较为广阔的应用前景.所以对连续纤维增强铝基复合材料制备技术展开研究具有十分重要的意义.针对当前连续纤维增强铝基复合材料制备的一些成型工艺,就各种类型的制备工艺所具备的基本原理和优缺点展开综述.此外还对连续纤维增强铝基复合材料制备未来的发展方向进行做出了展望,并提出了工程化需要解决的一些关键问题.     

原料配比对 α-SiO2基微孔陶瓷灌水器性能的影响

选取石英砂为骨架材料,碳粉为造孔剂,高岭土、钠长石为粘结剂制备α-SiO₂-莫来石复相多孔陶瓷灌水器.研究了原料配比对多孔陶瓷灌水器性能的影响规律,得到了多孔陶瓷灌水器的最优配比.结果表明:石英砂含量过高易引起材料性能的下降.随着碳粉含量的增加,多孔陶瓷的孔隙率逐渐加大,密度逐渐降低.钠长石、高岭土含量的增大使得玻璃相的生成减少,晶相含量的上升,有利于改善强度.灌水器的流量随工作压力的增大而增大,其规律近似于线性.在同一工作压力下,随着造孔剂含量的增加,微孔陶瓷灌水器的流量也随之增加,这归因于微孔陶瓷孔隙的增加.多孔陶瓷灌水器渗透系数与孔隙率成幂函数关系.当原料中石英砂:碳粉:高岭土和钠长石质量比为60∶15∶25时,α-SiO₂基多孔陶瓷灌水器兼备良好的材料性能和水力性能,可以满足田间使用要求.     

一种稳流柱塞泵阀芯结构设计

针对柱塞泵在应用过程中流体运动不稳定的问题,设计一种新型稳流柱塞泵阀芯结构。四缸四冲程式柱塞泵由电动机提供动力带动偏心轮机构转动,将电动机的旋转运动转化为柱塞的往复运动,给水加压。选用石墨/ZTA陶瓷基复合材料作为缸体材料来解决水环境下柱塞泵易磨损问题。针对其结构设计、材料选型以及工作原理进行论述。     

断续磨削工程陶瓷磨削力的实验研究

工程陶瓷正以其特殊性能在发动机行业得到越来越多的使用。由于陶瓷零件是由原材料粉末在高温高压下烧结而成的，因此在使用前需要进行加工。目前，工程陶瓷的加工一般是采用金刚石砂轮磨削法。工程陶瓷局脆性材料，抗机械冲击、热冲击性能差。为此，本文采用断续磨削的方式来进行工程陶瓷的表面加工，并对其磨削力进行了研究。1实验方法1．1实验砂轮如图1所示，实验采用自行设计的断续磨削用带槽金刚石砂轮。通过改变B角，可以减少断续磨削中的冲击，同时又保持断续磨削可获得较高生产率的特点。1．2实验材料本文选用山东工业大学研制的S…     

小型柴油机活塞与活塞环匹配的研究

活塞与活塞环是柴油机中工作强度最大的组件之一,对柴油机的性能、使用寿命和工作可靠性等指标都有极大影响。通过BH160F小型柴油机活塞材料的选用及对压缩高度、火力岸布置、活塞顶部形状和活塞环匹配等方面进行改进设计,使柴油机获得了良好性能指标。     

基于有限元法的单缸柴油机机体结构设计

针对原X170F柴油机整机比质量差的问题,提出了改换机体材料的设计方案。应用Pro/E三维造型软件和HyperMesh有限元软件,建立了X170F柴油机机体的实体模型和有限元网格模型,并用Ansys软件对原机和改换材料后的机体进行了结构强度与刚度的有限元分析,重点考察气缸套内孔的同轴度、圆柱度和漏光率。对改换材料后机体应变较大的部位进行了必要的结构改进,将机体的变形减小到安全范围内,达到降低整机比质量的目的。     

柴油机燃烧茶籽油废气中碳粒对大气污染研究

生物能源已开始成为今后农用柴油机燃料重要能源,特别是作为农用汽车和载重汽车的代用燃油。为此,以茶籽油做S195型柴油机燃料进行了燃烧特性试验研究。为进一步改善茶籽油燃烧特性,将茶籽油经过技术处理,并采用扫描电子显微设备对废气中的碳微粒进行电子显微扫描测定和对大气污染的分析研究。结果表明:在柴油机结构基本不改动的情况下,燃用经过处理的茶籽油或茶、柴混溶油是可行的。经过处理的茶籽油比直接燃用茶籽油的燃烧性能好,废气中的碳微粒减少,排气对大气污染下降。     

农机发动机涂层电容传感器故障诊断仿真研究

发动机是农机的重要部件,如果发动机上部件存在缺陷将严重影响农机性能的发挥。为了实现发动机涂层和管路的无损检测,将电容传感器引入到了故障检测系统的设计上,并利用ANSYS有限元仿真软件对故障诊断的效果进行了仿真模拟。为了使管路和涂层模型能够顺利地进行网格划分,采用了模型分块划分网格的方法,通过有限元管路和涂层的电容电场分布情况的模拟,得到了管路空管和满管、涂层的电场分布情况,并对关键参数进行了提取,对部件是否存在故障进行了成功的诊断,为农机发动机无损检测技术的研究提供了重要的技术参考。     

快速原型技术在机械制造中的发展及应用

由于CAD技术的快速发展,人们可以直接获得零件设计的3D数据,能将在计算机上设计的图形迅速、准确地变成具体的产品原型或直接制造成零件。快速原型制造技术是随着CAD/CAM技术、计算机数控技术、激光技术、材料科学与工程技术的发展而出现并发展的,而今它已同信息技术、虚拟技术一起成为实施产品设计技术和工艺过程技术集成创新的前所未有的理想工具。为此,介绍了几种典型的快速原型技术及其特点,论述了其在高精度小尺寸零件制造、石墨电极制造、复合材料零件铸造、陶瓷型铸造模具技术、直接切片技术等方面的应用与发展。     

发动机缓速器制动的汽车下坡能力研究

分析了发动机缓速器的工作过程及其制动能力,结合道路试验,对利用发动机缓速器制动时汽车的下坡能力进行了研究,结果表明下坡时汽车只依靠发动机缓速器的制动能力,就可以实现在各种坡度的道路上稳定行驶。同时通过调整变速器的挡位和发动机缓速器的工作挡位,可以使汽车在各种坡道上以希望的经济车速稳定行驶。     

不同组分石油液化气应用于汽油机的试验研究

随着汽车保有量的不断增加,汽车排放已成为当今大气最主要的污染源。围绕减少有害排放物和降低能耗这两个主题,世界各国都在积极开发“洁净”能源,寻找代用燃料。其中,石油液化气是一种较理想的代用燃料。为此,就汽油机燃用配比组分不同的石油液化气在台架上进行了试验,对功率、扭矩、油耗、加速、排放等主要性能进行了对比。结果表明,丙烷含量为64.3%的2#石油液化气最适合作汽油机的气体燃料。     

基于生命周期理论的发动机再制造过程研究

为降低发动机再制造成本,并提升发动机的性能,以再制造发动机为研究对象,运用生命周期理论,建立生命周期模型,并对其工艺过程与评估准则进行研究.同时,以斯太尔WD615发动机和康明斯B型发动机为例,通过数据计算,得到再制造零部件的经济效益.研究表明：再制造发动机能够有效地节约成本;通过对修复后的零部件与新技术结合,其性能能够接近于新成品.证明发动机再制造相对于新机制造拥有巨大的环境、能源和经济优势.     

多连杆机构内燃机运动部件的有限元分析与优化

利用现代CAD技术和FEM技术,建立了新型多连杆机构内燃机主要运动部件的Pro/E实体模型和有限元分析模型,并在此基础上应用有限元方法进行了强度和刚度的计算分析与优化。应用ANSYS程序确定了各种因素对新型连杆机构主要运动件应力集中发生的位置以及最大变形位置的影响。结果表明:利用参数化建模方法,对连杆机构零部件进行结构优化设计,使连杆机构在保证加工精度和可靠性的前提下,不仅强度和刚度满足要求,而且可实现最大限度的节省材料。     

基于ABAQUS的某柴油机机体缸盖组件变形仿真分析

作为发动机整体轮廓的重要组成部分,发动机机体与缸盖通过垫片和若干颗螺栓紧固连接在一起,其受力变形对发动机的压缩比起到重要的影响.通过建立及简化的某柴油发动机的机体缸盖及其他相关零件的三维模型,采用HyperMesh软件绘制网格,将螺栓预紧力的最大值和最小值导入ABAQUS软件中来进行机体缸盖组件的静力学分析,得出装配过...