国家杰出青年科学基金(50925521)
- 作品数：11 被引量：77H指数：3
- 相关作者：梁迎春孙雅洲白清顺陈国达陈家轩更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学克兰菲尔德大学北京自动化控制设备研究所更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金哈尔滨工业大学科研创新基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 基于机床体误差模型的加工面形误差预测被引量：3
- 2014年
- 零件面形精度满足要求是超精密装备实现其关键功能的重要保证.影响工件加工面形精度的因素很多,机床体误差是其中最关键的因素.通过构建机床误差元与加工面形误差之间的直接关系来进行面形误差预测研究.提出了一种基于机床体误差模型的频域多尺度面形误差预测方法,该方法可结合机床体误差模型、工艺参数、加工轨迹等进行频域多尺度面形误差预测,可为加工路径规划、机床设计等提供理论参考,从而提高加工精度.进行了低频PV面形误差预测的实例研究,采用的机床为一台五轴联动超精密机床,加工表面为凹形截圆锥台锥面.通过实验与理论分别获得PV面形误差,其相对误差为17.3%,证明基于机床体误差模型的低频PV面形误差预测是可行的.
- 陈国达梁迎春孙雅洲张鹏
- 关键词：机床面形误差多尺度
- 基于EBSD方法测定单晶Cu纳米压痕的各向异性实验被引量：1
- 2011年
- 为研究单晶Cu材料的各向异性力学特性,针对单晶连铸技术制备的单晶Cu,采用电子背散射衍射(EBSD)法对其3个不同晶粒的晶面进行定向,利用原位纳米压痕仪在不同晶面进行不同压入载荷的纳米压痕实验.通过EBSD分析,发现用单晶连铸技术制备的单晶Cu在拉拔方向上具有较强的择优取向,单个晶粒较大,且晶粒内部没有(亚)晶界存在.纳米压痕实验结果表明单晶Cu样件在各种压痕载荷下的约化模量为50 GPa～120GPa,材料的晶体取向对纳米压痕载荷-位移曲线和约化模量有很大影响,面(032)比面(119)和面(041)有更大的约化模量.不同载荷下,硬度值在0.8 GPa左右变动,晶体取向对硬度的影响较小.实验所得单晶Cu各晶面约化模量与采用金属弹性力学理论计算所得数值吻合较好.
- 梁迎春盆洪民白清顺童振
- 关键词：电子背散射衍射纳米压痕晶体取向
- 狭缝和气膜尺寸对气浮陀螺仪涡流力矩的影响被引量：6
- 2011年
- 为提高气浮陀螺仪漂移精度,采用有限元方法,研究狭缝宽度和浮子轴颈气膜厚度对气浮陀螺仪承载力、刚度以及涡流力矩的影响。结果表明,节流狭缝宽度和气膜厚度对气浮轴承承载力、刚度和涡流力矩等特性影响显著。在狭缝宽度为5～15μm和气膜厚度为10～30μm的区间内,通过分析两者的数值对气浮陀螺仪刚度和涡流力矩的影响,得到狭缝宽度和气膜厚度的合理匹配关系。并考虑加工难易程度以及制造误差对涡流力矩的影响,得出合理的数值匹配,即狭缝宽度为7～8μm和轴颈气膜厚度为15～18μm。
- 梁迎春刘晶石孙雅洲卢礼华
- 关键词：气浮陀螺仪气膜厚度涡流力矩
- 基于桥域理论的Cu单晶纳米切削跨尺度仿真研究被引量：2
- 2011年
- 桥域方法是一种典型的跨尺度仿真研究方法.基于桥域理论,本文分析了原子和连续介质耦合区域的处理问题,即在耦合区采用不同的权重计算系统的能量,通过Lagrange乘子法对原子和连续介质位移进行约束.采用桥域方法,建立了单晶Cu米纳切削的跨尺度仿真模型,获得了单晶Cu纳米切削的材料变形机理.同时,研究了不同切削速度对纳米切削过程和原子受力分布的影响,仿真结果表明:随着切削速度的提高,切削区原子所受的力值增大,切屑变形系数减小,已加工表面变质层厚度增加.本文基于桥域理论,实现了Cu单晶纳米切削跨尺度的建模和仿真,为探索纳米切削的跨尺度仿真研究提供理论基础.
- 梁迎春盆洪民白清顺卢礼华
- 微细铣削加工过程中微毛刺形成机理的模拟与实验分析(英文)被引量：14
- 2010年
- 研究了采用硬质合金微铣刀铣削加工硬铝合金微槽结构时微毛刺的形成机理.建立了三维微细铣削加工硬铝合金A l2024-T6的有限元模型,利用该模型动态模拟微毛刺的形成过程.分析了不同进给量与切削刃钝圆半径比值下微毛刺的形成机理,动态模拟了微槽加工过程中切削参数及切削刃钝圆半径变化对微毛刺影响的变化规律.仿真结果表明,随着每齿进给量、背吃刀量及切削刃钝圆半径的增加,微毛刺的尺寸随之增大;切削刃钝圆半径与最大有效应力是影响微毛刺尺寸的主要因素.微细铣削加工过程中,毛刺顶端所受最大有效应变明显比常规铣削加工过程中的最大有效应变高,呈现出显著的尺寸效应.通过微细铣削加工微槽实验,获得了切削参数及切削刃钝圆半径变化对微毛刺形成的影响变化规律,验证了相应有限元模型的正确性.通过数值模拟与实验方法获得了切削刃钝圆半径与毛刺尺寸(毛刺高度和毛刺厚度)的关系曲线,实验与仿真结果最大误差不超过9.8%.进一步验证了所建立的三维有限元模型适于研究并预测毛刺形成机理及毛刺尺寸的变化规律.
- 杨凯白清顺于福利梁迎春
- 关键词：微细铣削有限元模型尺寸效应
- 单晶硅微纳构件加工表面性能的时变性研究
- 2013年
- 采用蒙特卡罗方法和分子动力学方法相结合,模拟单晶硅微纳构件加工表面的时效过程,研究其对加工表面质量和构件力学性能的影响.模拟结果表明:在时效过程中,单晶硅微纳构件加工变质层的有序度显著提高,残余应力大幅降低,表面粗糙度略有增加,此外还发现加工变质层中非晶硅原子在时效过程中大幅减少,部分非晶硅出现了再结晶现象,其中部分BCT5-Si以及金属相(Si-II)结构原子转化为金刚石结构(Si-I).时效作用对加工后单晶硅微纳构件表面性能具有重要的影响,同时可以提高微纳构件的拉伸力学性能.
- 胡兴雷孙雅洲梁迎春陈家轩
- 关键词：蒙特卡罗方法表面性能
- 超精密机床研究现状与展望被引量：49
- 2014年
- 对国内外超精密机床研究现状和进展进行综述,对超精密机床技术发展趋势进行展望,分析我国在超精密机床研究领域存在的主要问题以及与国外的差距,提出我国超精密机床领域基础研究、技术及产业发展策略与对策.
- 梁迎春陈国达孙雅洲陈家轩陈万群于楠
- 关键词：超精密加工超精密机床
- 聚晶金刚石压痕行为的离散位错动力学仿真分析
- 2014年
- 依据位错理论,建立了聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)离散位错动力学-有限元耦合的压痕仿真模型。通过离散位错动力学仿真,获得了在微压痕作用下PCD的位错云图,揭示了金刚石微粉颗粒尺寸及颗粒体积分数对聚晶金刚石压痕特性的影响规律,并分析了聚晶金刚石的位错演化机制及其失效行为。研究结果表明:采用离散位错动力学分析方法能够准确描述PCD的位错运动过程,PCD微粉颗粒尺寸增加会增大晶体位错滑移程度,金刚石颗粒体积分数增加则导致位错形核密度增加,最终将引起聚晶金刚石材料断裂强度下降。将离散位错理论引入到为分析聚晶金刚石位错演化的行为中,将为研究PCD在切削刀具等工程应用中材料的失效行为提供理论基础。
- 白清顺白锦轩文泽华姜丽辉梁迎春
- 关键词：聚晶金刚石压痕仿真
- 基于QC多尺度模拟的单晶铜微构件压缩过程力学特性分析
- 2013年
- 基于准连续介质多尺度模拟方法,建立单晶铜杆状微构件的压缩过程系列仿真模型,分析结构尺寸参数对微构件的弹性模量、弹性极限、屈服极限及泊松比等力学特性的影响。通过研究微构件在压缩变形时的形变、内部应力和应变能的演化规律,获得杆状微构件压缩变形及溃裂的产生机制。研究结果表明:与宏观值相比,压缩时的弹性模量、弹性极限和屈服极限的尺寸效应显著,而其泊松比变化不明显;杆状微构件在一维方向上的尺寸改变对其力学特性影响不明显;在压缩过程中孪生和位错滑移现象显著,微构件内部部分区域存在有应力集中,且大部分区域存在应变能突然减小的现象。
- 白清顺张向前童振梁迎春盆洪民
- 关键词：力学特性
- 误差预算在精密与超精密机床中应用的研究概述被引量：2
- 2014年
- 误差预算对精密机械系统优化设计有重要意义,在精密和超精密机床的设计制造中不可或缺。对国内外在该领域的研究进行概述,分别在误差预算的总体流程、组合规则和误差预算应用研究等方面进行展开,最后指出误差预算研究的不足和未来研究趋势。
- 梁迎春陈国达孙雅洲
- 关键词：精密机床
