镁合金多向锻造中的织构演化及其强塑协同机制研究进展
徐皓;张良雪;胡玉莲;胡安林;刘江;镁合金因密度低、比强度高而成为轻量化领域的重要结构材料，但其密排六方（hexagonal close-packed,HCP）晶体结构导致室温塑性差、热加工窗口窄，且易形成强基面织构，锻造加工面临“难变形”瓶颈。多向锻造作为一种剧烈塑性变形工艺，通过逐次改变应变路径，可有效弱化基面织构、细化晶粒并实现强塑协同。因此，本文系统综述多向锻造对镁合金织构演化的影响及其强塑协同机制。首先分析了多向锻造下的织构特征与演化规律，指出基面织构强度显著降低，织构组分趋于双峰或多峰随机分布。其次，从应变路径改变、动态再结晶、孪生与非基面滑移协同三个层面阐述了织构演化的微观机制。进而探讨织构弱化对塑性提升的贡献，并归纳实现强塑协同的条件与判据，包括织构类型、晶粒尺寸与织构的匹配、第二相粒子形态与分布、工艺参数精确控制以及复合加工工艺的协同效应。研究表明，通过合理的多向锻造工艺设计，镁合金可在室温下获得亚微米级晶粒，屈服强度提升至500 MPa以上，同时保持可观的延伸率。最后总结了当前多向锻造技术面临的主要挑战，并对未来基于人工智能的工艺优化、多尺度模拟及复合锻造技术的发展方向进行了展望。
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固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机混合动力系统性能研究
漆宏伟;张继业;李田;侯利元;为研究固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）和微型燃气轮机（Micro Gas Turbine,MGT）的匹配过程并分析混合动力系统性能。搭建了包括SOFC、MGT等各部件的模型，基于顶层循环拓扑结构并通过参数匹配计算，建立了以氢气为燃料的SOFC/MGT混合动力系统模型，最后对所建立模型的稳态设计点和动态性能进行了分析。结果表明：(1)通过选用100k W功率的微型燃气轮机，所需的额定燃料电池堆功率为375.2 kW，与燃气轮机的功率比约为3.75:1；(2)在负载电流减少10%的情况下，燃料电池的功率会跟随下降，燃气轮机功率则会上升；在负载扭矩减少5%的情况下，燃料电池和燃气轮机功率均会下降，两种情况下系统总功率分别减少了4.9%和2.2%；(3)可以通过调节燃料电池堆单元数量来匹配选定功率下的燃气轮机。所建立的SOFC/MGT混合动力系统模型可为SOFC/MGT混合动力系统优化以及控制器设计提供基础。
结构与材料参数对不同ABH减振特性的影响分析
赵紫璇;张捷;李姜;郭少云;声学黑洞（Acoustic Black Hole,ABH）由于其轻量化和高效能量聚集的优势，在减振降噪领域具有巨大应用前景。本文从材料与结构协同作用的角度出发，针对内嵌式ABH和附加式ABH两种结构进行了深入研究。首先，基于有限元方法建立了ABH的振动响应仿真模型，并以内嵌式ABH为例与试验结果进行对比验证；然后，系统对比了不同ABH数量、基板尺寸、边界条件等对内嵌式和附加式ABH的振动特性影响；最后，考虑不同材料属性，研究了材料参数对ABH有效减振频带的作用。结果表明，内嵌式ABH和附加式ABH均能对基体结构起到良好的减振作用，但两者的减振特性不同，与其对基板质量和刚度的影响有关；在结构方面，ABH数量增加会产生新的减振频带，板宽扩大则使得减振频带变窄、平均衰减量降低，简支或固支约束主要影响内嵌式ABH；在材料方面，随着弹性模量的增加，ABH的有效减振频带往高频移动，密度影响则相反且使得减振带宽变窄，损耗因子对振动传递特性的影响较小。本研究结果可为ABH的有效减振设计提供科学依据和参考。
流体机械离心叶轮变减速与等减速型线性能对比研究
梁亚勋;以9-19型风机叶轮为例，本文对离心风机叶轮叶片进行了变减速流型优化设计，并分析对比了变减速优化流型与等减速流型。数值模拟和流场分析表明，变减速流型叶轮的作功能力、整机效率均高于等减速流型，且适应变工况的能力更优。对比等减速流型，在设计流量工况时，变减速流型的效率略高、压力提高了2.3%，而在大流量工况时，变减速流型的效率高出约2%，压力提高了3.8%。变减速叶片流道的压力梯度和速度梯度分布更均匀，在叶片中段的流动扩压度较大，而在叶片出口处的扩压度较小。变减速流型叶轮出口截面的射流-尾迹结构较弱，内部的流动整体状况更优。
BD1轧辊再制造技术及循环应用方法研究
安飞;高铁钢轨的生产关键装备BD1轧辊易因磨损和疲劳损伤影响轧制效率与成本控制。对此，本文采用自研设计的YD551埋弧焊药芯焊丝匹配SJ601焊剂，对攀钢60 kg/m钢轨用BD1轧辊实施了堆焊修复（或制造）。堆焊修复辊的工作层金属有优异的耐磨性与热疲劳性能，且高温硬度与强度保持性良好，解决了原用辊存在的热疲劳性能差、耐磨性差、红硬性差等问题。采用堆焊方法修复（或制造）的复合轧辊，不但修复（制造）成本低，而且能提高轧辊使用寿命，降低轧辊耗量，合理使用及节约合金元素，并能够提高轧机的作业率和产品的质量，是一种有效的技术经济措施。其经上机使用，轧制量由原来的不足7 150吨/次提升至38 000～42 000吨/次。该技术的成功应用为钢铁企业关键备件管理提供了可复制、可推广的解决方案。
基于熔池宽度反馈的激光定向能量沉积Inconel 600合金闭环控制与性能研究
杨树明;龙佳俊;李青宇;张亚斌;范逸宸;廖贞;齐欢;本文针对激光定向能量沉积（Laser-Directed Energy Deposition,L-DED）修复Inconel 600高温合金过程中的熔池波动问题，构建了一套基于同轴视觉传感的熔池宽度在线监测与比例-积分-微分（Proportional-Integral-Derivative,PID）闭环控制系统。通过对比Sobel、Prewitt等算子，确定了熔池边缘实时提取方法，并以熔池宽度为反馈量动态调节激光功率。与固定功率（700 W）的开环工艺相比，闭环控制下的熔池宽度波动降低了52.6%，显著提升了沉积过程稳定性。金相分析显示，闭环控制基本抑制了尺寸超过300μm的大孔洞及微裂纹的形成。力学性能测试表明，闭环控制制备的修复层，其抗拉强度与断后延伸率分别达到735.87 MPa和12.34%，相较于开环试样（687.56 MPa,10.93%）分别提升约7.0%和12.9%，平均硬度亦有所提高。结果表明，基于熔池宽度反馈的闭环控制能够通过稳定能量输入与熔池形态，改善修复层致密性并提升综合力学性能，为关键部件的高可靠性再制造提供了可行的工艺方案。
TC17钛合金长悬伸高速铣削加工动态特性研究
杨岩;牛永田;贺裕鹏;武鹏飞;何春双;王明中;李成刚;针对TC17钛合金整体叶盘长悬伸铣削加工中的动态特性与颤振问题，本文通过有限元仿真与实验相结合的方法，从铣削力动态特性的角度，揭示了颤振机理和工艺参数对颤振的影响规律关系。研究表明，在长悬伸铣削中，铣刀在铣削力作用下的弯曲变形是发生动态位移和加工颤振的诱因。TC17钛合金长悬伸铣削的加工颤振属于再生颤振，刀具在X、Y方向的振动位移会放大切削厚度波动，增大铣削力峰值。且铣削力振幅与铣削力呈正相关。因此，减小铣削力是抑制TC17加工颤振的根本。铣削深度主导了径向铣削力的趋势，铣削深度的增加使得刀刃侧面参与切削的长度增加，导致径向铣削力增大。进给速度对径向铣削力的影响归因于每转切削量，因此通过降低进给速度减小TC17钛合金的实际切深能有效降低铣削力。TC17钛合金长悬伸铣削加工中应尽量采用小切深、中低进给与合理步距铣削工艺参数的组合。
2万吨重载组合列车中部机车二系悬挂参数对车钩稳定性的影响研究
王超;许世杰;卢森;基于SINPACK动力学软件，建立包含车钩缓冲模型、两台机车、两节货车和两节虚拟货车的列车动力学模型，分析二系悬挂参数对车钩横向稳定性的影响规律。仿真结果表明，二系横向刚度对车钩横向稳定性有较大影响，随着二系横向刚度的逐渐增大，车钩失稳前所能承受的车钩力数值也逐步增大，持续载荷下，二系横向刚度从0.2265 MN/m增长至0.4265 MN/m时，车钩失稳发生时间延后了4.9 s，失稳前所能承受的车钩力数值增大了27.9%，冲击载荷工况下车钩保持稳定；机车二系横向止挡自由间隙行程过大，车钩发生横向失稳时，二系悬挂的横向位移已达止挡自由间隙行程的最大值，横向止挡在当前自由间隙数值下不能对车钩起稳定作用；在保持二系横向止挡弹性间隙行程与自由间隙行程之和不变的情况下，降低自由间隙行程，能有效提高稳钩能力。从机车二系悬挂参数角度进行车钩横向稳定性优化时，可通过增加二系横向刚度、减少二系横向止挡自由间隙行程的方式进行参数优化。
期刊信息
期刊中文名称：机械
期刊英文名称：Machinery
出版周期：月刊
出版地：四川成都
语种：中文
主管：四川振兴产业技术研究院有限公司
主办：四川省机械研究设计院（集团）有限公司
主编：郑才华
ISSN号：ISSN 1006-0316
CN号：CN 51-1131/TH
邮发代号：62-105
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