一、无需预热的快速扫描（论文文献综述）
张坤[1]（2021）在《基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究》文中认为随着航空航天事业的发展,防热材料成为高超声速飞行器飞行安全成败的关键,迫切需要能够满足高温工作环境的先进材料。碳化硅（Silicon Carbide,SiC）陶瓷基复合材料凭借其优良的性能,成为高超声速飞行器高温结构部件的首选材料之一。然而,SiC陶瓷存在硬度高、脆性大、烧结难等问题。本文针对SiC陶瓷材料传统制备方法存在的加工周期长、成本高、难以成型复杂结构的问题,提出将选择性激光烧结（Selective Laser Sintering,SLS）与陶瓷前驱体浸渍裂解（Precursor Impregnation and Pyrolysis,PIP）相结合制备SiCP/SiC陶瓷基复合材料的新方法。开展了SiCP/SiC陶瓷基复合材料试样的成型效果、精度和致密化程度及性能的研究。研究不同平均粒径粉体对于SLS成型SiC陶瓷初坯质量的影响,运用正交设计试验分析方法优化SLS工艺参数。结果表明:随粉体平均粒径逐渐变大,SiC陶瓷初坯的孔隙率逐渐降低,密度逐渐升高,弯曲强度逐渐变大。采用高温脱脂和PIP工艺对SLS成型SiC陶瓷初坯进行致密化后处理,研究脱脂和PIP工艺对于成型试件孔隙率、密度、尺寸精度和微观形貌的影响,在此基础上开展了SLS成型过程中打印方向和树脂含量对成型件性能影响的研究。结果表明:经8个周期PIP工艺致密化后,试件的增重率小于1%,开孔率为5.05%,总孔隙率为24.32%,密度达到了2.45 g/cm3。采用沿横向和纵向两种打印方向制备SiC陶瓷初坯,PIP致密化后,沿纵向打印试样的强度比横向高12.05%。随树脂含量的增加,试件的孔隙率呈现先升高后降低的趋势,密度趋势正相反,5%树脂含量成型试件的性能最优。通过优化后SLS与PIP相结合方法制备出SiCP/SiC陶瓷基复合材料,研究了氧化对于SiCP/SiC陶瓷基复合材料性能的影响,对氧化机理进行表征与分析。结果表明:随着氧化温度的升高,试件的质量损失先升高后降低,弯曲强度逐渐增大。当氧化温度为1600℃时,材料的弯曲强度为85.90 MPa,为室温弯曲强度的57%。采用SLS与PIP相结合方法设计制备了SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料夹层结构,试验研究了细观构型与环境温度对其力学性能的影响。结果表明:SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料夹层结构的压缩强度和弹性模量随芯子杆倾斜角的增加而增加,随温度的升高而降低。当温度从1400℃升高到1800℃时,试件的抗压强度和模量分别下降34.30%和44.82%。在1800℃环境下SiCP/SiC陶瓷基点阵复合材料压缩曲线表现出明显的非线性。采用SLS与PIP相结合的方法制备了短切碳纤维增强SiCP/SiC陶瓷基复合材料,研究碳纤维含量和尺寸对所制备SiCP/SiC陶瓷基复合材料微观结构与力学性能的影响。研究发现:随着碳纤维含量的增加,试样的弯曲强度呈现逐渐降低趋势,断裂韧性呈现先升高后降低趋势。相同碳纤维含量下,添加尺寸较长碳纤维的SiCP/SiC陶瓷基复合材料性能更优。与未添加碳纤维的SiCP/SiC陶瓷基复合材料相比,添加200目和300目8%含量的碳纤维可分别将SiCP/SiC陶瓷基复合材料断裂韧性提高33.33%和20.39%。
丁若晨[2]（2021）在《基于激光选区熔化的金属点阵结构力学性能研究》文中研究指明点阵结构具有高比强度、高比刚度等特点,在航空航天、交通运输、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。但由于点阵结构的空间结构十分复杂,传统方法制造困难,近年来,增材制造技术的快速发展为点阵结构的研究与应用提供了极为便利的条件。本文基于点阵结构良好的材料结构功能一体化设计潜力,针对制造精度与质量难以保证、力学性能缺乏系统性研究等问题,设计了一种新型拱形桁架点阵结构,研究了该结构的激光选区熔化制造工艺及方法,并对其力学性能进行了较为系统的研究,最后以弹翼与冷却部件为典型应用对象,验证了拱形点阵结构设计-制造方法的可行性与有效性。本文的主要研究内容与成果如下:（1）拱形桁架点阵结构力学性能的理论分析:根据拱形结构刚度大、抗压能力强的特点,设计了不同参数的拱形桁架点阵结构,并对支柱轴线为半圆弧的拱形桁架点阵结构进行了数值计算。计算结果表明,拱形桁架点阵结构的等效弹性模量受其基体材料的弹性模量、支柱直径和轴线的圆弧半径影响,其等效弹性模量随着支柱直径的增加而增大,随着圆弧半径的增加而减小。（2）拱形桁架点阵结构的激光选区熔化工艺研究:优化了点阵结构激光选区熔化工艺参数,确定了激光功率、扫描速度、扫描间距、光斑补偿半径和保护气体流量等工艺参数的最优组合。设计了能量密度范围在78～82 J/mm3之间的16组激光工艺参数组合（不同激光功率、扫描速度、扫描间距）,分析了不同激光工艺参数组合对成形试样的致密度、硬度、晶粒尺寸和表面粗糙度的影响,选出最优激光工艺参数组合;设计了光斑补偿半径范围在0～0.13 mm之间的6组光斑补偿半径,分析了光斑补偿半径对支柱尺寸精度的影响,优选出成形尺寸误差最小的光斑补偿半径;最后以提升成形质量可重复性为目标,研究了在不同保护气体流量下成形试样的力学性能,分析了保护气体流量对批量生产试样可重复制造性的影响,确定了可以提升成形质量可重复性的最优保护气体流量。（3）拱形桁架点阵结构的激光选区熔化成形极限位姿尺寸研究:在优化工艺参数的基础上,分析了直线形支柱的直径和倾斜角度对支柱可成形性的影响;设计并制造了不同直径、不同倾斜角度的直线形支柱试样和不同直径、不同形状参数的拱形支柱,以试样的成形效果确定了拱形桁架点阵结构形状参数与支柱直径的可成形范围,为拱形桁架点阵结构设计提供了参考。（4）拱形桁架点阵结构压缩性能研究:研究了不同形状参数、载荷方向、单元尺寸和相对密度的拱形桁架点阵结构的准静态压缩性能,得到了该点阵结构的最佳形状参数和最佳受力方向;研究了在最佳形状参数和最佳受力方向下该点阵结构的准静态压缩性能;根据不同相对密度该点阵结构的力学性能,建立了压缩性能的Gibson-Ashby模型,可用于计算不同相对密度该点阵结构的压缩性能。（5）拱形桁架点阵结构弯曲性能研究:研究了不同形状参数、载荷方向、单元尺寸和相对密度的拱形桁架点阵结构的准静态弯曲性能,得到了具有最佳弯曲性能的形状参数和载荷方向;根据不同相对密度该点阵结构的力学性能,建立了弯曲性能的Gibson-Ashby模型,可用于计算不同相对密度该点阵结构的弯曲性能。（6）拱形桁架点阵夹层结构动态压缩性能研究:研究了拱形桁架点阵夹层结构在动态压缩下的力学性能,分析了应变率和点阵结构层数对夹层结构力学性能及吸能特性的影响,研究结果表明,拱形桁架点阵夹层结构具有明显的应变率效应;应变率和点阵结构层数均会对夹层结构的力学性能和吸能特性产生影响。（7）基于拱形桁架点阵结构设计-制造方法的应用验证研究:基于拱形桁架点阵结构激光选区熔化制造规律与力学性能,在两个飞行器零部件上进行了点阵结构设计-制造方法的应用验证研究,其中内部填充拱形桁架点阵结构的弹翼结构在满足其气动性及可靠性要求的前提下,减重8.1%;换热流道填充拱形桁架点阵结构后换热系数提高277.9%～296.6%。为基于激光选区熔化制造的创新设计提供了新的思路。
陆斌[3]（2021）在《700MPa级高强钢稀土夹杂物控制及其对焊接性能的影响》文中提出700 MPa级高强度厚板钢在起重机械、矿山设备等领域应用广泛,以焊接为主要连接方式,焊接会导致热影响区（heat affected zone,HAZ）韧性劣化。氧化物冶金是冶金和材料领域的全新观点,旨在从母材的角度改善焊接性能,利用钢水冶炼过程中生成的尺寸细小、弥散分布、成分可控的“有益”夹杂物,在焊接热循环时对热影响区显微组织变化和晶粒长大起作用,以改善钢材的焊接韧性。本文以Q690D厚板钢为研究对象,开发稀土夹杂物控制技术。利用OM、SEM、EDS和高温共聚焦显微镜等分析钢中夹杂物的形貌、尺寸和类型,采用焊接热模拟和实际焊接相结合的方法,揭示稀土夹杂物对热影响区组织和冲击性能的作用,对丰富氧化物冶金理论、提高钢材焊接性能、拓展稀土在钢中应用,具有重要的研究意义和推广价值。在高强钢中加入0 ppm、5 ppm、18 ppm和23 ppm稀土Ce,用Gleeble 3500以25 k J/cm、50 k J/cm、75 k J/cm和100 k J/cm的热输入模拟焊接后,发现稀土Ce可推迟热影响区上贝氏体生成,稀土夹杂物在焊接热循环过程中钉扎在原奥氏体晶界处,可抑制晶界迁移阻止晶粒长大,含稀土高强钢热影响区冲击韧性更高。采用MAG实际焊接后,含有18 ppm稀土Ce试样热影响区冲击功比不含稀土试样提高45.5%,稀土高强钢热影响区冲击断口存在细小、弥散分布的稀土夹杂物,在焊接过程中发挥了抑制晶粒长大的作用,与焊接热模拟规律一致。含稀土试样中小于2μm夹杂物占比增加,夹杂物由形状不规则、大尺寸的MgAl2O4转变为球状椭球状的小尺寸CeAlO3和Ce2O2S夹杂。随着热输入的增加,不同Ce含量试样热影响区夹杂物类型与母材相比均未发生变化,其显微组织逐渐从马氏体、下贝氏体转变为上贝氏体和粒状贝氏体,含有18 ppm和23 ppm稀土Ce的试样冲击断口韧窝特征明显,而不含稀土或含有5 ppm微量稀土Ce的试样冲击断口呈解理断裂特征。为改善700 MPa级高强钢焊接韧性,开发了具有工业应用价值的稀土夹杂物控制技术,并得到稀土改善高强钢焊接热韧性的两大作用:抑制焊接过程中原奥氏体晶粒长大;推迟焊接热影响区脆性上贝氏体组织的生成。
陈尧[4]（2021）在《腐蚀环境下基于全寿命设计需求与时变可靠度的钢结构性能退化规律研究》文中指出钢结构在服役环境、材料内部因素和外荷载等共同作用下,其抗力会随时间的发展出现衰退,缩短结构服役期内的使用寿命。钢结构因腐蚀所导致的结构全寿命耐久性问题一直是工程界关注的热点问题,是制约钢结构建筑发展的难点问题之一。传统钢结构设计通常不考虑结构在全寿命周期内可靠性随时间的退化,由此引发了很多因结构耐久性不足导致的工程安全事故和经济浪费。因此,亟需从结构全寿命角度出发,将耐久性设计贯穿于结构整个全寿命周期,注重结构可靠性在全寿命周期的动态变化,把握结构在不同使用阶段的可靠指标和性能水准。按照以上需求和目标,本文主要围绕“腐蚀环境下钢结构全寿命周期性能”这一关键性课题,采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法,从材料、构件到体系层面研究了钢结构在海洋大气和工业大气环境下的腐蚀行为和力学性能退化规律,旨在为建立考虑腐蚀环境的钢结构全寿命设计方法提供依据。本文主要研究内容和结论如下:（1）开展了无防护碳钢（碳钢）、镀锌防护碳钢（镀锌钢）同时在4200h模拟海洋大气环境和960h模拟工业大气环境下的腐蚀行为试验研究。对腐蚀后的试样依次进行了SEM扫描电子显微镜锈层微观形貌分析、三维非接触点蚀深度测量和腐蚀失重计算。分析了碳钢、镀锌钢在模拟海洋大气和工业大气环境下的腐蚀形貌差异,得到了碳钢点蚀深度分布模型、点蚀深度变异系数和蚀坑发展规律。进一步采用灰色系统理论对室内模拟加速腐蚀与室外大气暴露腐蚀的相关性进行了分析,并建立了室内外腐蚀相关性预测模型。（2）采用万能试验机和电化学工作站相结合的方法,研究了外加应力与腐蚀环境耦合作用对碳钢和镀锌钢腐蚀速率的影响,并通过失重法进行了验证。研究结果表明:应力的存在能够显着地减小碳钢和镀锌钢表面电阻,提高电解质在钢材表面的溶解速率,从而加快钢材腐蚀速率。根据电化学测试法和失重法的结果,分别建立了碳钢和镀锌钢应力腐蚀加速因子与弹性应力的关系模型。（3）开展了腐蚀后钢材拉伸试验,研究了腐蚀对钢材拉伸断裂形态、应力—应变曲线及力学性能（屈服强度、极限强度、弹性模量、极限应变和断后伸长率）的影响。得到了腐蚀后钢材各力学性能指标与平均腐蚀率的关系模型,建立了同时考虑腐蚀环境、外加应力作用和腐蚀时间的钢材应力—应变曲线。（4）采用室内加速腐蚀和机械钻铣方法分别获得了不同腐蚀程度的“均匀腐蚀”构件和局部随机点蚀构件。共开展了34根轴心受压构件局部稳定和整体稳定试验研究,并在此基础上,通过ANSYS有限元参数化分析,研究了影响腐蚀构件承载力的主要因素。针对在海洋大气和工业大气环境中常见的“均匀腐蚀”构件,建立了以平均腐蚀率和点蚀深度变异系数为影响指标的承载力随时间的退化模型,并通过试验数据验证了模型的合理性;对于海洋环境下常发生的局部腐蚀构件,建立并验证了以平均腐蚀率、腐蚀延伸和构件正则化长细比为影响指标的承载力随时间的退化模型。（5）基于概率统计理论,将腐蚀钢构件承载力退化模型引入到构件时变功能函数中,并运用Monte Carlo随机抽样方法研究了钢构件在海洋大气和工业大气环境下可靠性随外加应力作用和时间发展的退化规律,提出了钢构件同时考虑腐蚀环境和外加应力作用的时变可靠度退化模型,用于预测腐蚀钢构件的剩余寿命。（6）运用有限元软件ANSYS/PDS模块对工业大气环境下某一6层76m高的窑尾预热器塔架结构的可靠性进行分析,得到塔架结构构件可靠性随腐蚀时间发展的退化规律,并通过对结构响应指标的灵敏度进行分析,得到了影响结构时变可靠度的关键敏感性抗力因素,可为钢结构的优化设计提供参考依据。（7）根据钢结构所处环境腐蚀性等级的不同,提出了钢结构多层次耐久性设计目标,并给出相应的耐久性量化指标;针对不同大气腐蚀环境和钢材类型,给出结构腐蚀裕量设计建议值。在此基础上,提出了考虑腐蚀环境影响的“三水准”钢结构全寿命性能化设计方法和设计流程,并以实际工程为例,对具体设计流程进行阐述,给出考虑腐蚀影响的钢结构全寿命优化设计建议。论文所提基于全寿命的钢结构设计方法可为腐蚀环境下新建钢结构的设计提供科学指导,同时也可为既有钢结构的耐久性评估、寿命预测及维护提供一定的理论依据。
刘帅[5]（2020）在《AZ61镁合金选择性激光熔化工艺与性能研究》文中认为选择性激光熔化（SLM）镁合金工艺利用其快速凝固的特点结合镁合金轻量化的优势,对于解决传统镁合金成型技术在生产中的局限性,满足航空、航天、医疗等领域对镁合金材料日益发展的高要求,以及生产出适应范围更广、成型难度更大的高性能镁合金产品具有重要意义。本论文利用选择性激光熔化（SLM）方法对AZ61镁合金成型过程的工艺参数、球化行为、力学性能等进行了系统的研究,应用热等静压、固溶热处理等后处理方式对SLMAZ61镁合金的性能进一步改进,利用量子遗传算法优化的支持向量回归算法（QGA-SVR）建立了表面粗糙度定量预测模型,得到了 AZ61镁合金SLM的最佳成型条件,解决了 SLMAZ61镁合金强韧性及表面粗糙度差的问题,取得了如下研究成果:（1）研究了 SLM过程中工艺参数对AZ61镁合金成型质量、球化程度的影响。研究发现,随着扫描速度与扫描间距的升高（即能量密度降低）,表面质量恶化,内部孔隙明显增多,产生球化现象。这是由于能量密度过低,使熔池温度下降,熔体粘度增大,阻碍了熔体向熔池的边缘平滑的流动。增大能量密度有助于减少球化、孔隙等缺陷,但当表面逐渐趋于平整时,马朗戈尼效应（Marangoni effect）和反冲压力（Recoil pressure）会对表面质量造成影响。为了解决能量密度与表面质量的矛盾,建立了不同成型质量与能量密度区间的对应关系模型,得到了 SLMAZ61镁合金的最佳成型的能量密度范围为125～250 J/mm3,与此对应的最优表面粗糙度为7.5μm。（2）通过对SLM AZ61镁合金球化行为的热力学、动力学及镁熔滴在基板上铺展/凝固的竞争行为分析,建立了 SLM过程AZ61镁合金熔池铺展/凝固模型。研究表明,在SLM过程中,Mg和其他几种常见金属熔滴在毛细力的作用下铺展,同时受到惯性力的阻碍作用。熔滴的凝固受控于元素扩散及熔滴温度、基板温度、固相线温度三者间的温度梯度。抑制球化的关键是控制凝固时间长于铺展时间,使金属熔体在凝固之前有充足时间铺展。AZ61镁合金熔体的凝固曲线斜率大于Mg熔体,表明AZ61熔体凝固时间对温度变化更敏感。根据熔滴铺展/凝固动力学模型,计算得到理论上控制SLMAZ61球化的最佳温度为900℃（1173K）,此时凝固时间长于润湿时间,可以最大程度减少球化,降低表面粗糙度,实现致密成型。SLM AZ61的孔隙形状、尺寸分别受扫描速度、扫描间距的影响,相对密度随扫描速度、扫描间距减小而增大。研究得到SLM AZ61最佳工艺参数为激光功率P=150W、扫描速率v=400mm/s、扫描间距H=0.06mm及层厚T=0.04mm,此时样品相对密度最高,达到99.4%;SLMAZ61的相对密度与Al元素的固溶有关,调节能量密度控制溶质捕获效应,可以提升SLM镁合金的相对密度。除此之外,利用基于量子遗传算法优化的支持向量回归算法（QGA-SVR）建立了 SLMAZ61镁合金的表面粗糙度预测模型,预测准确率达到94%,为工程应用奠定了理论基础并有效解决了前期试验成本高的问题。（3）SLMAZ61镁合金晶粒细化为1.61～2.46μm,显微组织由等轴的α-Mg晶粒和沿晶界分布的网状β-Mg17Al12组成;力学性能研究表明,最佳工艺参数下,极限抗拉强度为287MPa,屈服强度为233MPa,较铸态分别提升了 93%和135%,延伸率为3.12%。通过显微组织以及断口形貌分析,内部孔隙、沿晶界析出的β-Mg17Al12为限制塑性的原因。（4）热等静压（HIP）对闭合SLM镁合金内部孔隙、提升塑性有重要作用。HIP后,AZ61镁合金致密度接近100%,且在保温过程中发生了β-Mg17Al12相的溶解。350℃、103MPa、3h 的 HIP 处理后,网状 β-Mg17Al12分解,并有大量块状β-Mg17Al12析出;450℃、103MPa、3h的HIP下第二相完全溶解。350℃、450℃HIP下,极限抗拉强度分别为279MPa、274MPa,屈服强度分别为198MPa和126MPa,延伸率分别为5.5%和8.2%,塑性较SLM镁合金分别提升了 77%和165%,在保留极限抗拉强度的情况下,塑性得到了极大的改善。研究发现在采取相同压力闭合孔隙的条件下,第二相溶解越完全,塑性越高。同时,通过计算明晰了 SLM+HIP下AZ61的主要强化机制。（5）固溶热处理对SLM AZ61镁合金塑性有改善作用,最佳方式为分段加热模式。通过330℃、350℃、380℃、410℃下不同时间的固溶热处理,发现低于410℃时,β-Mg17Al12由沿晶界析出的网状分解形成块状,溶解情况随时间变化不大;410℃、2h后β-Mg17Al12几乎完全溶解,且溶解速度很快,表明最佳固溶温度为410℃。固溶热处理导致晶粒粗化,330℃～410℃,晶粒尺寸由3.3±1.3μm增长到29.2±3.7μm,410℃、10h后晶粒尺寸无明显变化,为29.4±2.5μm,但远小于铸态水平。随着固溶温度升高,SLM AZ61镁合金强度下降,塑性提升。410℃时抗拉强度为240±5MPa,屈服强度降低,为124±6MPa,但延伸率升高到了 5.9%,较SLM原始态AZ61镁合金升高了 84%,塑性得到改善。在最佳固溶温度410℃下对5min、10min、15min、20min、30min、1h、2h、15h第二相的溶解行为进行研究,建立了第二相分解的动力学模型。（6）将SLM AZ61镁合金固溶热处理与HIP工艺对比,发现HIP不仅可以闭合内部孔隙,同时发生β-Mg17Al12的溶解,消除了孔隙与β-Mg17Al12对SLM镁合金塑性的影响,使塑性显着提升。塑性改善的最佳后处理方式为450℃、103MPa下进行3小时的HIP处理。最后利用研究得到的SLMAZ61最佳工艺参数组合,试制了某企业用于航空某装备的AZ61镁合金的实际零件。结果显示,SLM制备AZ61镁合金较传统切削加工全工艺过程简化了约40%、加工时间减少了约80%、成本下降了约20%,显示了 SLM镁合金在航空航天等重大领域有着巨大的发展潜力。
齐蒙蒙[6]（2020）在《基于非常规定量依据的COD和BOD一体化检测技术》文中认为在水污染日益严重的背景下,为实现科学准确地治理已污染水体以及保护未污染的水资源,必须进行有效的水质检测工作,从而全面掌握水污染状况,为水资源保护提供依据和指导。目前,用于指示水体有机污染程度的常规检测指标主要包括化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）。本文在前人的研究基础之上探讨了一种COD和BOD的一体化测定技术。通过活性污泥曝气降解有机物污染物的方式考察了BOD测定过程,采用控制变量的单因素和响应曲面实验法对影响BOD测定结果的工艺条件进行优化,获得最佳条件:反应时间为273.68 min、活性污泥的量为8.72 m L、初始p H值为7.18。根据最优条件下的相关性实验分析可得,BODΔCOD与BOD5具有良好的线性关系,相关系数R2为0.996,且其线性范围达500 mg/L。为建立用于一体化检测的膜生物降解体系,本文以脱水污泥、粉煤灰和黏土为材料,制备了用于生物填料的污泥陶粒。首先以抗压强度和比表面积为检测指标,通过正交实验初步确定陶粒制备工艺并找出显着影响因素:原料配比、添加剂比例以及烧结温度;随后分别考察显着影响因素对陶粒性能的影响趋势;最终得出最优工艺参数为:原料配比1:3,添加剂比例60%,预热温度350℃,预热时间10 min,烧结温度900℃,烧结时间10 min。由污泥陶粒的扫描电子显微镜图（SEM）分析得知陶粒表面粗糙,微孔结构丰富,比表面积较大（5.782 m2/g）,便于微生物在其上积累形成生物膜。利用所制的污泥陶粒为生物填料进行挂膜实验,运行24天后,反应器出水COD去除率达到90%,挂膜完成。采用电沉积法制备Ti/α/β-Pb O2电极,由SEM图分析得知电沉积后,β-Pb O2晶体均匀地分布在钛基体上,X射线衍射谱图（XRD）表明电极的活性层主要为β-Pb O2晶体,未出现基体暴露现象。并以此电极为工作电极,在三电极体系内进行COD测定实验。在单因素实验中,研究了常用的实验参数如电解时间和工作电压对其分析性能的影响,得到最佳电解时间为100 s,工作电压为1.45 V（相对于饱和甘汞电极）。在优化的条件下,电催化氧化法测定COD的线性范围为10～150mg/L,检出限为1.54 mg/L,且相关性实验表明,该法与重铬酸钾法具有高度的一致性,可用于COD测定。联合上述的膜生物反应体系以及电催化氧化测定COD体系,以给定水样生物降解前后的COD差值来量化BOD值,建立了一种COD和BOD的一体化测定系统。随后,详细地介绍了该系统的检测原理,综合分析表明该一体化检测方法具有环境友好、化学试剂消耗少、操作简单等优势,为水质检测领域提供了一种新思路。
赵明皇[7]（2020）在《激光增材制造H13工具钢热行为及微观结构研究》文中提出作为激光增材制造（Laser additive manufacturing,LAM）技术的重要组成,基于铺粉的选区激光熔化（Selective laser melting,SLM）技术可以实现高性能复杂金属零部件的快速近净成形,目前已经在多个领域得到应用,并逐渐成为工具和模具制造的新方法。本文以典型的H13热作工具钢为研究对象,基于数值分析方法系统研究了 H13工具钢SLM成形过程复杂的熔池热行为,基于试验研究方法系统探讨了激光加工参数对冶金缺陷、致密化、显微组织和冶金结合的影响和调控机制,旨在为SLM成形H13工具钢提供理论依据和技术指导,并促进该技术在工具和模具制造业的推广和工程应用。主要研究内容和结论如下:（1）基于ABAQUS软件,编译了一套用户子程序,开发了 H13工具钢SLM过程三维有限元分析（FEA）模型,系统研究了成形过程复杂的熔池热行为。模拟结果表明,成形过程粉末材料经历了复杂且快速的加热和冷却反复迭代行为,加热速率和冷却速率高达106-107℃/s,熔池温度分布、结构演变和热演变行为受激光功率和扫描速度影响显着,而受铺粉厚度和扫描间距等其他激光加工参数影响较小。（2）研究了 SLM成形H13工具钢的冶金缺陷行为、致密化行为和显微组织特征,探讨了成形过程典型冶金缺陷形成机理,揭示了激光加工参数对冶金缺陷、致密化以及显微组织的调控机制。研究表明,SLM过程易产生气孔、裂纹、未熔合或熔合不良等缺陷。其中,裂纹多起源于成形件侧面边缘,在扩展过程中会形成次裂纹以阻止主裂纹继续扩展,且孔隙缺陷会诱发微裂纹。内部冶金缺陷和致密化行为受激光功率和扫描速度影响显着,且致密度随激光功率或扫描速度的增大先增大后减小。在优化的激光加工参数P=200 W、v=1000 mm/s下,H13工具钢试样横截面近全致密,几乎没有缺陷,致密度高达99.13%。显微组织表现为等轴晶和柱状晶两种结构,在熔池内形貌复杂且分布不均匀,不同位置其形态、大小和生长存在明显差异,其中柱状晶具有明显的外延生长特征。（3）定量研究了激光加工参数对SLM过程激光重熔和预熔行为的影响,揭示了冶金结合形成机理和调控机制,并探讨了激光体能量密度（VED）对冶金结合性能的影响机制。研究发现,重熔和预熔行为对激光功率和扫描速度很敏感,重熔池峰值温度、重熔尺寸、重熔指数、预熔尺寸、预熔指数以及熔道搭接率与激光功率呈正相关关系,与扫描速度呈负相关关系。P≥160 W或v≤1500 mm/s时均可形成有效的冶金结合。铺粉厚度主要影响激光对相邻扫描层的重熔;扫描间距主要影响激光对相邻扫描道的重熔和预熔;而基板预热温度影响较小。在优化的能量密度VED=111.1 J/mm3下,H13工具钢试样相邻扫描道及扫描层之间无明显界面缺陷,具有良好的冶金结合质量。
王英达[8]（2020）在《高速原子力显微镜技术及系统研究》文中指出近年来,微纳米技术飞速发展,原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM）以其极高的分辨率和不受样品表面导电性限制等特性,成为微纳米技术研究中最重要的扫描成像与检测分析工具之一。目前,国内外大多数常规AFM的扫描速度较慢（如每幅图像需要10分钟甚至更久）,无法实现对微纳米样品的高速成像（如每秒1幅以上至视频级）;国内外现有的高速AFM系统较少,且大多存在体积庞大、运输携带不便、安装操作复杂、依赖交流市电、计算机与AFM控制系统之间需有线连接等局限性,因而在很大程度上限制了 AFM的推广应用。为此,本文提出和发展了一种高速AFM的新方法和新技术,研制了新型高速AFM系统,并进一步实现了高速AFM控制系统的微小型化,具有重量轻、体积小、速度快、性能好、无需交流市电、无需专门的低压与高压直流电源等特点,在此基础上,最终实现了基于WiFi无线控制的AFM高速扫描成像。本文的主要研究内容包括以下几个方面:开展了高速AFM的理论与仿真研究,提出和发展了一种高速AFM的新方法。通过对探针-样品动力学模型的理论推导、扫描器特性的建模仿真、控制电路性能的评价优化及软硬件系统的研究开发,对AFM系统中限制扫描成像速度的关键因素进行了分析,揭示了这些因素对高速AFM成像结果的影响规律。在此基础上,提出了一种高速AFM系统方案,并进一步开展了高速AFM控制系统的微小型化研究,研究建立了一种基于微小型控制器的高速AFM的方法体系。研究和发展了一种高速AFM的新技术,解决了高速AFM探头设计、高速扫描控制、光路设计、光电检测、信号处理、控制电路及软硬件开发等方面的核心技术问题;提出了高速AFM的扫描与反馈控制方案,可实现微纳米样品的高速至视频级扫描成像。在理论方法与技术研究的基础上,研制了新型高速AFM系统,由高速AFM探头、高速AFM扫描与反馈控制系统、嵌入式控制系统、计算机（上位机）及软件等部分组成。高速AFM探头包括AFM微探针、组合式高速扫描器、样品、光电检测模块、粗调与微调机构等部分。组合式高速扫描器,由三角架扫描器和四象限片状压电陶瓷扫描器构成,可实现常速至视频级的扫描成像;光电检测模块中采用折叠型光路设计,在保证检测精度的同时大幅度缩减了光路占用体积。提出了高速AFM的扫描控制方式与基于PID的“弱反馈”控制方式,研制了高速扫描与反馈控制电路。开发了由树莓派、微小型高速A/D&D/A接口卡构成的嵌入式控制系统,可由移动电源直接供电,通过编程控制高速扫描与反馈控制电路,进而实现微纳米样品的扫描成像。在上述研究工作的基础上,开展了高速AFM控制系统的微小型化研究,在保证高速AFM的扫描速度及性能的前提下,研制了由树莓派、微小型高速A/D&D/A接口卡及控制电路组成的高速AFM微小型控制器,重量轻、体积小,并且克服了对交流市电及专门的低压与高压直流电源的依赖;基于WiFi（热点）无线连接方式,进一步实现了计算机与高速AFM微小型控制器之间的通信与控制,克服了常规AFM中计算机与控制系统之间需要导线或网络线连接的局限性。开展了高速AFM技术与系统的性能研究及微纳米样品的高速扫描成像实验研究。研究结果表明,本文提出和研制的高速AFM系统,可对微纳米样品实现高速至视频级的扫描成像（6～26幅/秒,128×128 pixels）,并具有良好的稳定性与重复性。与此同时,基于WiFi（热点）,上位机可在1～50米范围内对高速AFM微小型控制器与高速AFM探头进行控制,首次以无线控制的方式实现了微纳米样品的高速扫描成像（6～20幅/秒,128×128pixels）。总之,本文提出和研究发展的高速AFM新方法、新技术及新系统,不仅可以实现微纳米样品的高速乃至视频级扫描成像,而且基于本文提出和研制的高速AFM微小型控制器,能够以WiFi无线控制的方式实现高速扫描成像,克服了常规AFM体积大、扫描速度慢、依赖交流市电、需要专门的低压与高压直流电源、需要导线或网线连接等局限性,既适用于室内有交流市电的实验环境,更主要的是可适用于室内隔离环境、室外环境乃至野外环境,因而可望在微纳米技术及其他领域获得更广泛的应用。
马瑞鑫[9]（2020）在《激光近净成形TC4/TiAl梯度材料组织与性能研究》文中认为TC4作为目前应用最广泛的钛合金,具有优异的综合性能,可以在500℃以下稳定工作,通常用于制造喷气式压气机盘、隔框及起落架等。TiAl合金具有高熔点、低密度、优异的高温强度及良好的抗氧化性,可以在900℃以下稳定工作,被广泛应用于航空航天领域,如发动机喷嘴、排气阀和过渡导管梁等结构件。将TC4合金和TiAl合金连接形成TC4/TiAl梯度材料,充分发挥各自的特点,为航空航天领域结构件减重和提高性能,提出了新的设计思路。本文利用激光近净成形（Laser Engineered Net Shaping,LENS）技术将TC4与TiAl通过梯度过渡方法连接,制成TC4/TiAl梯度材料,以满足不同工作条件下的性能要求。本研究设计的TC4/TiAl梯度材料的过渡形式为100%TC4—80%TC4+20%TiAl—60%TC4+40%TiAl—40%TC4+60%TiAl—20%TC4+80%TiAl—100%TiAl,在大量试验基础上获得了各梯度层的成形工艺参数,并成功制备了无冶金缺陷的TC4/TiAl梯度材料和TC4+TiAl混粉合金样件,利用OM、SEM、EDS、XRD、EBSD及TEM等方法分析了4种TC4+TiAl混粉合金（80%TC4+20%TiAl、60%TC4+40%TiAl、40%TC4+60%TiAl及20%TC4+80%TiAl）和TC4/TiAl梯度材料的5个过渡界面（TC4/80%TC4+20%TiAl、80%TC4+20%TiAl/60%TC4+40%TiAl、60%TC4+40%TiAl/40%TC4+60%TiAl、40%TC4+60%TiAl/20%TC4+80%TiAl及20%TC4+80%TiAl/100%TiAl）附近的显微组织、成分分布、相组成及断口形貌的演变规律,利用万能试验机测试了TC4/TiAl梯度材料和TC4+TiAl混粉合金的室温和高温拉伸性能。试验结果表明,随着TC4/TiAl梯度材料中TiAl粉末含量（0%、20%、40%、60%、80%和100%）的增加,TC4/TiAl梯度材料的显微组织由网篮组织向片层组织转变,Al、Nb及Cr元素的含量逐渐增加,Ti、V元素的含量逐渐降低。从TC4侧到TiAl侧,相组成演变依次为α+β→α→α+α2+β/B2→α2+β/B2→α2→α2+γ+β/B2→（α2+γ）+B2;5个过渡界面附近的组织致密均形成了良好的冶金结合。TC4/TiAl梯度材料的室温抗拉强度为308MPa,伸长率为1.8%,断口形貌表现为准解理断裂。随着TC4+TiAl混粉合金中TiAl粉末含量（20%、40%、60%和80%）的增加,室温下TC4+TiAl混粉合金的强度和塑性均逐渐降低,80%TC4+20%TiAl混粉合金样件的抗拉强度和伸长率最高,分别为1083MPa和4.60%;在650℃和750℃下,40%TC4+60%TiAl混粉合金的抗拉强度最高,分别为572MPa和562MPa。
徐伟业[10]（2020）在《复杂零件的3D打印砂型铸造成形模拟及工艺研究》文中研究说明传统制造业的生产技术,普遍对零部件的复杂度较敏感,而3D打印砂型铸造作为一种新型成形工艺方法,对零部件复杂度的敏感性不大。将3D打印优势与传统铸造优势相结合,可实现铸造产品的“一体化、短周期、高精度和高附加值”生产制造,具有生产响应快、效率高、研发成本低等优势。该技术可满足装备轻量化、绿色化及智能化的发展需求,在汽车、船舶、航空航天等领域有着广泛的应用前景。本文研究了3D打印砂型铸造工艺参数对铝合金铸件的组织与性能影响;针对某新型汽车发动机缸体铸件进行了铸造工艺设计与成形仿真;根据模拟结果和优化工艺参数,采用3D打印砂型铸造技术对发动机缸体进行快速铸造。主要研究结果如下:（1）3D打印工艺参数对铝合金铸件的成形性能有一定影响:适当的铺砂层厚、适中的浇注初温、打印砂型烘干后不预热浇注,有利于改善铸件的铸造组织与力学性能。当铺砂层厚0.5 mm,打印速度25 s/layer,单PASS打印时,砂型性能较佳,铸件孔隙率低;铸件密度为2.6503 g/cm3;30 mm壁厚的铝合金件铸造试验中,720℃浇注的3D打印砂型铸件试样,铸态的抗拉强度为131 MPa,伸长率为2.2%,T6热处理后的抗拉强度为229 MPa,伸长率为0.5%,铸造组织均匀细小,无明显缺陷。综合性能较传统翻砂铸型铸件略有提升。（2）设计了汽车发动机缸体铸件的随形浇注系统,并进行模拟仿真计算优化。相比于传统浇注系统,随形浇注系统的充型效率更快、熔体流动更具合理性。模拟优化后的浇注工艺参数为:铸铁缸套置于下部,内置加热棒加热至400℃,浇注初温730℃,浇注速度3 kg/s;此时,缸体铸件的凝固成形具有一致性、关键区域无缺陷,铸件主体部分的充型仅需10.67 s,总缺陷体积仅有0.899 cc。模拟结果证明:所设计的铸造工艺具备合理性,可应用于实际生产指导。（3）基于优化后的砂型打印参数与铸造工艺参数,采用3D打印砂型快速铸造工艺试制发动机缸体铸件,实际生产周期仅需3～4天。经检测:铸件无明显铸造缺陷,缸套与铝合金材料的结合率好（平均熔深2～3 mm）,铸件成形质量高;缸体铸件经T6热处理后,铸造组织均匀细小,所测抗拉强度为278 MPa,伸长率为2.3%,洛氏硬度值为97HB,符合相关车用件的评价标准,铸件综合性能好。试制结果表明:3D打印砂型快速铸造工艺,适用于复杂铸件的试制与生产,生产周期短,产品性能可靠。
二、无需预热的快速扫描（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、无需预热的快速扫描（论文提纲范文）
（1）基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究目的和意义 |
| 1.2 SiC陶瓷材料研究现状 |
| 1.3 SLS成型陶瓷材料研究现状 |
| 1.4 PIP工艺制备SiC陶瓷基复合材料研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与研究方法 |
| 2.1 试验用原材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 制备工艺技术路线 |
| 2.4 物相与微观组织表征方法 |
| 2.5 物理与力学性能测试方法 |
| 第3章 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合粉体的制备 |
| 3.2.1 SiC粉体的选择 |
| 3.2.2 粘结剂的选择 |
| 3.2.3 SiC/E-12复合粉体的制备 |
| 3.3 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺 |
| 3.3.1 SiC陶瓷初坯的SLS成型原理 |
| 3.3.2 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺参数 |
| 3.4 SiC陶瓷初坯的SLS成型工艺优化 |
| 3.4.1 粉体粒径对SiC陶瓷初坯成型工艺的影响与优化 |
| 3.4.2 工艺参数对SiC陶瓷初坯成型工艺的影响与优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SLS成型SiC陶瓷初坯的后处理与致密化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 脱脂工艺对SLS成型SiC陶瓷初坯性能的影响 |
| 4.2.1 脱脂工艺原理与工艺过程 |
| 4.2.2 脱脂工艺对SiC陶瓷初坯尺寸精度的影响 |
| 4.2.3 脱脂后SiC试件的孔隙率、密度和微观形貌 |
| 4.3 SiC_P/SiC陶瓷基复合材料的致密化 |
| 4.3.1 PIP工艺流程与原理 |
| 4.3.2 致密化SiC_P/SiC陶瓷基复合材料的表征 |
| 4.4 打印方向对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.4.1 打印方向设计 |
| 4.4.2 打印方向对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.5 树脂含量对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料性能的影响 |
| 4.5.1 树脂含量对材料成型性的影响 |
| 4.5.2 树脂含量对材料尺寸精度的影响 |
| 4.5.3 树脂含量对材料孔隙率和密度的影响 |
| 4.5.4 树脂含量对材料强度的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的高温性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的氧化机理与力学性能 |
| 5.2.1 SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的高温氧化机理 |
| 5.2.2 氧化温度对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料力学性能的影响 |
| 5.3 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料的力学性能 |
| 5.3.1 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料试件的制备 |
| 5.3.2 SiC_p/SiC陶瓷基点阵复合材料试件的室温与高温力学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的制备与性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料初坯成型工艺 |
| 6.2.1 复合粉体的制备与初坯成型 |
| 6.2.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料初坯微观形貌 |
| 6.3 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的微观结构与物理性能 |
| 6.3.1 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的微观形貌表征 |
| 6.3.2 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的物理性能 |
| 6.4 短切碳纤维增强SiC_p/SiC陶瓷基复合材料的力学性能 |
| 6.4.1 短切碳纤维对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料弯曲强度的影响 |
| 6.4.2 短切碳纤维对SiC_p/SiC陶瓷基复合材料断裂韧性的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要创新成果 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读学位期间发表的专利 |
| 致谢 |
（2）基于激光选区熔化的金属点阵结构力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光选区熔化技术研究现状 |
| 1.2.1 激光选区熔化技术原理 |
| 1.2.2 激光选区熔化技术特点 |
| 1.2.3 激光选区熔化工艺研究现状 |
| 1.3 点阵结构研究现状 |
| 1.3.1 基于激光选区熔化的点阵结构研究现状 |
| 1.3.2 激光选区熔化制造点阵结构力学性能研究现状 |
| 1.4 本文研究目标 |
| 1.5 本文主要研究内容与研究路线 |
| 第2章 拱形桁架点阵结构单元设计、实验材料与方法 |
| 2.1 拱形桁架点阵结构理论分析 |
| 2.1.1 拱形桁架点阵结构设计 |
| 2.1.2 拱形桁架点阵结构静力学分析 |
| 2.2 制造材料、方法与设备 |
| 2.2.1 金属粉末材料 |
| 2.2.2 金属基板材料 |
| 2.2.3 筛粉机 |
| 2.2.4 激光选区熔化成形设备 |
| 2.2.5 真空热处理炉 |
| 2.3 测试方法 |
| 2.3.1 致密度测试 |
| 2.3.2 内部缺陷观察 |
| 2.3.3 显微组织观察 |
| 2.3.4 晶粒尺寸分析 |
| 2.3.5 表面粗糙度测量 |
| 2.3.6 力学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 点阵结构激光选区熔化工艺优化研究 |
| 3.1 激光工艺参数优化研究 |
| 3.1.1 激光工艺参数对成形试样性能的影响研究 |
| 3.1.2 光斑补偿半径对成形试样尺寸的影响研究 |
| 3.2 激光选区熔化保护气体流场优化研究 |
| 3.2.1 激光选区熔化设备成形仓流场分析 |
| 3.2.2 保护气体流量对成形试样性能的影响研究 |
| 3.3 极限位姿尺寸研究 |
| 3.3.1 激光选区熔化制造点阵结构支柱的可加工性分析 |
| 3.3.2 点阵结构支柱激光选区熔化成形研究 |
| 3.3.3 拱形支柱激光选区熔化成形研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拱形桁架点阵结构力学性能研究 |
| 4.1 激光选区熔化制备的316L不锈钢力学性能研究 |
| 4.2 点阵结构试样设计 |
| 4.3 拱形桁架点阵结构准静态压缩性能研究 |
| 4.3.1 拱形桁架点阵结构单元准静态压缩有限元分析 |
| 4.3.2 拱形桁架点阵结构准静态压缩性能实验研究 |
| 4.4 拱形桁架点阵结构准静态弯曲性能研究 |
| 4.4.1 拱形桁架点阵结构准静态弯曲性能有限元分析 |
| 4.4.2 拱形桁架点阵结构准静态弯曲性能实验研究 |
| 4.5 拱形桁架点阵夹层结构动态压缩性能研究 |
| 4.5.1 拱形桁架点阵夹层结构动态压缩性能有限元分析 |
| 4.5.2 拱形桁架点阵夹层结构动态压缩性能实验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于拱形桁架点阵结构设计-制造方法的应用研究 |
| 5.1 弹翼结构的材料结构功能一体化设计与增材制造 |
| 5.1.1 弹翼结构轻量化、一体化设计 |
| 5.1.2 弹翼结构的制造 |
| 5.1.3 弹翼结构的性能测试 |
| 5.2 冷却部件的点阵结构流道设计与增材制造 |
| 5.2.1 点阵结构流道性能研究 |
| 5.2.2 冷却部件点阵结构设计与制造 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）700MPa级高强钢稀土夹杂物控制及其对焊接性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 高强钢焊接性能研究进展 |
| 1.2.1 改善高强钢焊接性能研究 |
| 1.2.2 高强钢热影响区组织影响因素 |
| 1.3 夹杂物控制与稀土在钢中应用的研究进展 |
| 1.3.1 夹杂物控制研究进展 |
| 1.3.2 稀土在钢中应用研究进展 |
| 1.3.3 稀土氧化物冶金改善高强钢焊接性能研究 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 试验材料及研究方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 稀土合金 |
| 2.1.2 实验室高强钢制备 |
| 2.1.3 工业高强钢制备 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 夹杂物分析方法 |
| 2.2.2 焊接热模拟试验 |
| 2.2.3 高温共聚焦显微分析 |
| 2.2.4 实际焊接试验 |
| 2.2.5 分析辅助软件 |
| 2.3 化学成分分析 |
| 2.4 显微组织表征 |
| 2.5 原奥氏体晶粒分析 |
| 2.6 夹杂物分析 |
| 2.7 力学性能测试 |
| 2.8 计算软件 |
| 第三章 高强钢稀土夹杂物控制 |
| 3.1 稀土夹杂物控制 |
| 3.2 稀土Ce对高强钢中氧和硫的影响 |
| 3.3 稀土Ce对高强钢中夹杂物的影响 |
| 3.3.1 实验室试样中稀土含量对夹杂物的影响 |
| 3.3.2 Ce对高强钢夹杂物影响的热力学计算 |
| 3.3.3 Ce对高强钢夹杂物演变的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 稀土高强钢模拟焊接热影响区性能与组织 |
| 4.1 高强钢热影响区连续冷却转变曲线 |
| 4.2 稀土高强钢焊接热影响区力学性能 |
| 4.2.1 热模拟试样热影响区冲击性能 |
| 4.2.2 焊接热影响区硬度 |
| 4.3 稀土高强钢焊接热影响区显微组织 |
| 4.3.1 热影响区显微组织转变 |
| 4.3.2 热影响区原奥氏体晶粒尺寸 |
| 4.4 稀土高强钢焊接接头断口形貌 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 热影响区稀土夹杂的氧化物冶金作用 |
| 5.1 稀土夹杂物的作用 |
| 5.1.1 母材与热影响区夹杂物对比分析 |
| 5.1.2 热影响区晶界处稀土夹杂物分析 |
| 5.1.3 稀土高强钢HAZ高温共聚焦试验 |
| 5.2 稀土高强钢中夹杂物的三维形貌 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 稀土高强钢实际焊接研究 |
| 6.1 高强钢MAG焊接工艺 |
| 6.1.1 母材及坡口 |
| 6.1.2 焊接材料 |
| 6.1.3 焊接参数 |
| 6.2 实际焊接接头力学性能 |
| 6.3 焊后接头显微组织及断口 |
| 6.3.1 焊后接头显微组织分析 |
| 6.3.2 焊后接头冲击断口分析 |
| 6.4 稀土高强钢焊接接头性能分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（4）腐蚀环境下基于全寿命设计需求与时变可靠度的钢结构性能退化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 碳钢与低合金钢腐蚀行为研究现状 |
| 1.2.1 碳钢与低合金钢大气暴露腐蚀试验 |
| 1.2.2 室内模拟加速腐蚀与大气暴露腐蚀相关性研究 |
| 1.2.3 应力对钢材腐蚀速率的影响 |
| 1.2.4 钢材的腐蚀模型 |
| 1.3 腐蚀钢材力学性能研究现状 |
| 1.4 腐蚀钢板承载力研究现状 |
| 1.5 腐蚀钢构件承载力研究现状 |
| 1.6 钢结构可靠度和全寿命设计方法研究现状 |
| 1.6.1 钢结构可靠度研究现状 |
| 1.6.2 钢结构全寿命设计方法研究现状 |
| 1.7 目前研究尚存在的问题和不足 |
| 1.8 主要研究内容和方法 |
| 参考文献 |
| 第二章 碳钢、镀锌钢在模拟海洋大气与工业大气环境下的腐蚀行为 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 室内模拟加速腐蚀试验 |
| 2.2.1 试验前准备 |
| 2.2.2 盐雾试验 |
| 2.2.3 周浸试验 |
| 2.2.4 锈层表面微观形貌分析 |
| 2.2.5 点蚀深度测量及统计分析 |
| 2.2.6 平均腐蚀深度计算 |
| 2.3 碳钢室内模拟加速腐蚀与大气暴露腐蚀的相关性 |
| 2.3.1 大气腐蚀环境分类 |
| 2.3.2 钢材大气暴露腐蚀试验数据 |
| 2.3.3 碳钢室内加速腐蚀灰色预测模型建立 |
| 2.3.4 碳钢室内外腐蚀相关性预测模型 |
| 2.4 镀锌钢室内模拟加速腐蚀与大气暴露腐蚀的相关性 |
| 2.4.1 锌防护层的大气暴露腐蚀试验数据 |
| 2.4.2 镀锌钢室内加速腐蚀灰色预测模型建立 |
| 2.4.3 镀锌钢室内外腐蚀相关性预测模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 弹性应力对钢材腐蚀速率的影响及腐蚀模型的建立 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 弹性应力对钢材腐蚀速率的影响 |
| 3.2.1 试样设计 |
| 3.2.2 电化学试验过程 |
| 3.2.3 电化学试验结果与分析 |
| 3.2.4 失重法测量弹性应力对钢材腐蚀速率的影响 |
| 3.2.5 应力腐蚀加速因子与弹性应力关系模型 |
| 3.3 Richards腐蚀模型的建立 |
| 3.3.1 现有腐蚀模型的比较分析 |
| 3.3.2 Richards腐蚀模型 |
| 3.3.3 Richards腐蚀模型的适用性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 腐蚀钢材力学性能退化规律研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 材性试件设计与拉伸试验 |
| 4.2.1 材性试件设计 |
| 4.2.2 拉伸试验过程 |
| 4.3 材性试件拉伸试验结果 |
| 4.3.1 破坏现象 |
| 4.3.2 应力—应变曲线 |
| 4.4 腐蚀钢材力学性能预测模型 |
| 4.4.1 腐蚀钢材抗拉极限承载力预测模型 |
| 4.4.2 腐蚀钢材屈服强度与极限强度预测模型 |
| 4.4.3 腐蚀钢材弹性模量预测模型 |
| 4.4.4 腐蚀钢材极限应变预测模型 |
| 4.4.5 腐蚀钢材断后伸长率预测模型 |
| 4.4.6 腐蚀钢材力学性能预测模型国内外研究结果比较 |
| 4.5 腐蚀钢材时变应力—应变曲线 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 腐蚀钢构件承载力退化规律及设计方法 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 腐蚀短柱轴心受压试验研究 |
| 5.2.1 短柱构件设计 |
| 5.2.2 点蚀深度和初始几何缺陷测量 |
| 5.2.3 短柱轴心受压试验 |
| 5.2.4 试验结果与分析 |
| 5.3 腐蚀长柱轴心受压试验研究 |
| 5.3.1 长柱构件设计 |
| 5.3.2 点蚀深度和初始几何缺陷测量 |
| 5.3.3 长柱轴心受压试验 |
| 5.3.4 试验结果与分析 |
| 5.4 有限元模型建立与验证 |
| 5.4.1 有限元模型建立 |
| 5.4.2 有限元结果与试验结果对比 |
| 5.5 腐蚀钢构件承载力退化规律与设计方法 |
| 5.5.1 腐蚀轴压板承载力退化规律 |
| 5.5.2 腐蚀轴压构件有限元参数化设计 |
| 5.5.3 均匀腐蚀轴压构件承载力退化规律 |
| 5.5.4 局部腐蚀轴压构件承载力退化规律 |
| 5.5.5 腐蚀轴压构件设计方法比较 |
| 5.6 腐蚀环境与应力耦合作用下钢构件承载力时变退化模型 |
| 5.6.1 均匀腐蚀轴压构件承载力时变退化模型 |
| 5.6.2 局部腐蚀轴压构件承载力时变退化模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 腐蚀环境下钢结构非线性时变可靠度分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 时变可靠度计算方法 |
| 6.2.1 Monte Carlo方法 |
| 6.2.2 ANSYS/PDS随机有限元法 |
| 6.3 腐蚀钢构件非线性时变可靠度分析 |
| 6.3.1 腐蚀钢构件概况 |
| 6.3.2 非线性时变可靠度分析 |
| 6.4 窑尾预热器塔架非线性时变可靠度分析 |
| 6.4.1 窑尾预热器塔架工程概况 |
| 6.4.2 窑尾预热器塔架有限元模型建立 |
| 6.4.3 窑尾预热器塔架非线性时变可靠度和灵敏度分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 考虑腐蚀环境的钢结构全寿命性能化设计方法 |
| 7.1 概述 |
| 7.2 腐蚀钢结构全寿命性能化设计 |
| 7.2.1 全寿命设计指标 |
| 7.2.2 钢结构耐久性设计指标 |
| 7.2.3 钢结构腐蚀裕量设计建议值 |
| 7.2.4 “三水准”全寿命性能化设计方法 |
| 7.3 优化设计案例分析 |
| 7.3.1 优化设计目标 |
| 7.3.2 优化方案比较 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 主要创新点 |
| 8.3 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（5）AZ61镁合金选择性激光熔化工艺与性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 镁合金概述 |
| 2.2 镁合金分类 |
| 2.3 镁合金的应用 |
| 2.4 增材制造技术 |
| 2.4.1 增材制造技术特点 |
| 2.4.2 选择性激光熔化技术 |
| 2.5 选择性激光熔化镁合金的研究进展 |
| 2.5.1 选择性激光熔化技术成型质量研究进展 |
| 2.5.2 选择性激光熔化镁合金相对密度的研究进展 |
| 2.5.3 选择性激光熔化成型显微硬度的研究进展 |
| 2.5.4 选择性激光熔化镁合金力学性能的研究进展 |
| 2.5.5 选择性激光熔化成型显微结构的研究进展 |
| 2.6 选择性激光熔化镁合金强化机理研究进展 |
| 2.6.1 选择性激光熔化镁合金合金化的研究进展 |
| 2.6.2 选择性激光熔化镁合金热处理的研究进展 |
| 2.7 选择性激光熔化技术关键问题 |
| 2.7.1 氧化问题 |
| 2.7.2 球化现象 |
| 2.7.3 尺寸精度 |
| 2.8 文献综述总结 |
| 2.9 研究内容 |
| 2.10 技术路线 |
| 3 选择性激光熔化成型AZ61镁合金工艺参数研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容及设备 |
| 3.3 选择性激光熔化AZ61镁合金成型质量影响因素探究 |
| 3.3.1 基板对成型的影响 |
| 3.3.2 工艺参数选取 |
| 3.3.3 扫描速度对SLM AZ61镁合金成型质量的影响 |
| 3.3.4 扫描间距对SLM AZ61镁合金成型质量的影响 |
| 3.4 工艺参数与能量密度对SLM AZ61镁合金成型质量影响机理 |
| 3.4.1 工艺参数对SLM AZ61镁合金成型质量影响机理 |
| 3.4.2 能量密度对SLM AZ61镁合金成型质量影响机理 |
| 3.5 熔池球化与铺展凝固动力学模型 |
| 3.5.1 球化润湿性分析 |
| 3.5.2 液体圆柱体不稳定性分析 |
| 3.5.3 金属液滴完全铺展凝固动力学模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 选择性激光熔化成型AZ61镁合金组织与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容及设备 |
| 4.3 选择性激光熔化对AZ61镁合金相对密度的影响 |
| 4.3.1 扫描速度对SLM AZ61镁合金相对密度的影响 |
| 4.3.2 扫描间距对SLM AZ61镁合金相对密度的影响 |
| 4.4 选择性激光熔化对AZ61镁合金相组成的影响 |
| 4.4.1 选择性激光熔化AZ61镁合金的相组成 |
| 4.4.2 选择性激光熔化AZ61镁合金凝固路径 |
| 4.4.3 选择性激光熔化对AZ61固溶及相对密度的影响 |
| 4.4.4 相组成对SLM AZ61镁合金表面粗糙度的影响 |
| 4.5 选择性激光熔化对AZ61镁合金显微组织的影响 |
| 4.5.1 选择性激光熔化AZ61镁合金的组织演变规律 |
| 4.5.2 选择性激光熔化对AZ61镁合金晶粒尺寸的影响 |
| 4.6 选择性激光熔化对AZ61镁合金力学性能的影响 |
| 4.6.1 选择性激光熔化对AZ61镁合金强度的影响 |
| 4.6.2 选择性激光熔化对AZ61镁合金塑性的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 选择性激光熔化AZ61镁合金热等静压工艺与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验内容及设备 |
| 5.3 热等静压工艺(HIP)参数选取 |
| 5.4 热等静压下SLM AZ61镁合金显微组织与演变规律 |
| 5.4.1 热等静压工艺对AZ61镁合金相组成的影响 |
| 5.4.2 热等静压下AZ61镁合金的显微组织演变规律 |
| 5.4.3 热等静压工艺对AZ61镁合金晶粒尺寸的影响 |
| 5.4.4 热等静压工艺对AZ61镁合金相对密度的影响 |
| 5.5 热等静压对SLM AZ61镁合金力学性能的影响 |
| 5.5.1 热等静压对SLM AZ61镁合金显微硬度的影响 |
| 5.5.2 热等静压对SLM AZ61镁合金拉伸性能的影响 |
| 5.5.3 热等静压对SLM AZ61镁合金断口形貌的影响 |
| 5.5.4 SLM AZ61镁合金的强化机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 选择性激光熔化AZ61镁合金热处理工艺研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验内容及设备 |
| 6.3 热处理制度对SLM AZ61镁合金的影响 |
| 6.4 固溶热处理对SLM AZ61镁合金显微组织及晶粒尺寸的影响 |
| 6.4.1 固溶热处理对SLM AZ61镁合金显微组织的影响 |
| 6.4.2 固溶热处理对SLM AZ61镁合金晶粒尺寸的影响 |
| 6.5 固溶热处理对SLM AZ61镁合金力学性能的影响 |
| 6.5.1 固溶热处理对SLM AZ61镁合金拉伸性能影响 |
| 6.5.2 固溶热处理对SLM AZ61镁合金断口形貌的影响 |
| 6.6 最佳固溶制度下SLM AZ61镁合金中第二相分解动力学 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 基于QGA-SVR预测模型优化SLM AZ61的工艺参数 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 SLM AZ61镁合金工艺参数选取与实验 |
| 7.2.1 工艺参数分析 |
| 7.2.2 工艺参数选取 |
| 7.2.3 正交实验设计 |
| 7.2.4 实验结果 |
| 7.3 SLM AZ61镁合金表面粗糙度预测模型性能初步对比 |
| 7.4 基于QGA-SVR建立SLM AZ61表面粗糙度预测模型及优化 |
| 7.4.1 支持向量机工作原理 |
| 7.4.2 量子遗传算法工作原理 |
| 7.5 QGA-SVR预测模型建立 |
| 7.5.1 算法策略选择 |
| 7.5.2 表面粗糙度预测结果 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 选择性激光熔化AZ61镁合金工程应用设计与成型研究 |
| 8.1 零件成型及建模 |
| 8.2 加工方式对比 |
| 8.3 效益分析 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论及创新点 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 下一步工作内容及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于非常规定量依据的COD和BOD一体化检测技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 BOD测定方法 |
| 1.2.2 COD测定方法 |
| 1.2.3 COD和 BOD一体化测定方法 |
| 1.2.4 微生物降解 |
| 1.2.5 陶粒填料研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第2章 基于活性污泥降解法的COD和 BOD一体化检测 |
| 2.1 实验材料与方法 |
| 2.1.1 实验试剂及仪器 |
| 2.1.2 实验过程与方法 |
| 2.2 单因素实验结果与分析 |
| 2.2.1 反应时间的影响 |
| 2.2.2 活性污泥量的影响 |
| 2.2.3 初始pH值的影响 |
| 2.2.4 反应温度的影响 |
| 2.3 响应曲面实验结果与分析 |
| 2.3.1 实验设计 |
| 2.3.2 模型建立 |
| 2.3.3 方差分析和显着性检验 |
| 2.3.4 交互作用分析 |
| 2.3.5 验证实验 |
| 2.4 BOD_(ΔCOD)和 BOD_5 的相关性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 用于一体化检测的膜生物降解体系 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料 |
| 3.1.2 实验过程与方法 |
| 3.2 正交实验结果与分析 |
| 3.2.1 正交实验设计 |
| 3.2.2 极差结果分析 |
| 3.2.3 方差结果分析 |
| 3.3 单因素对污泥陶粒性能的影响 |
| 3.3.1 原料配比的影响 |
| 3.3.2 黏土添加比例的影响 |
| 3.3.3 烧结温度的影响 |
| 3.4 污泥陶粒性能表征 |
| 3.4.1 物理性质 |
| 3.4.2 微观结构 |
| 3.5 快速挂膜实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于PbO_2 电极的电催化氧化测定COD研究 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.1.1 PbO_2电极制备 |
| 4.1.2 表征方法 |
| 4.1.3 COD检测装置及流程 |
| 4.2 性能表征 |
| 4.2.1 表面形貌 |
| 4.2.2 晶体结构 |
| 4.2.3 电化学性能 |
| 4.3 检测条件优化实验 |
| 4.3.1 电解时间 |
| 4.3.2 电解电位 |
| 4.4 PbO_2 电极对COD的测定 |
| 4.4.1 工作曲线与线性范围 |
| 4.4.2 与CODCr的相关性检验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 COD和 BOD的一体化检测研究 |
| 5.1 一体化检测原理 |
| 5.2 本章小结 |
| 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）激光增材制造H13工具钢热行为及微观结构研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 激光增材制造技术概述 |
| 1.2.1 基于送粉的激光熔化沉积技术 |
| 1.2.2 基于铺粉的选区激光熔化技术 |
| 1.3 选区激光熔化关键参量 |
| 1.3.1 成形设备 |
| 1.3.2 粉末材料 |
| 1.3.3 成形工艺 |
| 1.4 选区激光熔化成形国内外研究现状 |
| 1.4.1 选区激光熔化过程温度场数值模拟研究现状 |
| 1.4.2 选区激光熔化成形工艺研究现状 |
| 1.4.3 选区激光熔化成形工具钢研究现状 |
| 1.5 课题来源、研究意义及研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究意义与研究目标 |
| 1.5.3 研究内容 |
| 1.5.4 技术路线 |
| 第二章 选区激光熔化有限元模拟技术及试验研究方法 |
| 2.1 选区激光熔化过程热模拟分析理论基础 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 初始条件及边界条件 |
| 2.1.3 激光热源模型 |
| 2.1.4 相变潜热问题 |
| 2.2 选区激光熔化过程热模拟分析关键技术 |
| 2.2.1 激光热源的动态加载 |
| 2.2.2 单元生死技术的运用 |
| 2.2.3 材料热物性参数的确定 |
| 2.2.4 材料粉末到实体状态的转变 |
| 2.2.5 相变潜热的处理 |
| 2.2.6 模拟分析思路 |
| 2.3 试验材料 |
| 2.4 试验方案设计 |
| 2.5 选区激光熔化设备及成形过程 |
| 2.6 试样表征分析方法及其设备 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 选区激光熔化过程熔池热行为数值模拟研究 |
| 3.1 有限元分析模型的建立 |
| 3.2 逐层成形过程的热演变规律 |
| 3.3 激光加工参数对温度分布的影响机制 |
| 3.3.1 温度分布特征 |
| 3.3.2 激光功率和扫描速度的影响 |
| 3.3.3 铺粉厚度的影响 |
| 3.3.4 扫描间距的影响 |
| 3.3.5 基板预热温度的影响 |
| 3.3.6 扫描策略的影响 |
| 3.4 激光加工参数对熔池演变行为的影响机制 |
| 3.4.1 激光功率和扫描速度的影响 |
| 3.4.2 铺粉厚度的影响 |
| 3.4.3 扫描间距的影响 |
| 3.4.4 基板预热温度的影响 |
| 3.4.5 扫描策略的影响 |
| 3.5 激光加工参数对热演变行为的影响机制 |
| 3.5.1 激光功率和扫描速度的影响 |
| 3.5.2 铺粉厚度的影响 |
| 3.5.3 扫描间距的影响 |
| 3.5.4 基板预热温度的影响 |
| 3.5.5 扫描策略的影响 |
| 3.6 数值模型准确性验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 选区激光熔化成形冶金缺陷、致密化及显微组织研究 |
| 4.1 典型冶金缺陷特征及其形成机理 |
| 4.2 激光加工参数对冶金缺陷行为的影响机制 |
| 4.3 激光加工参数对致密化行为的影响机制 |
| 4.4 熔池微观形貌及微观组织特征 |
| 4.4.1 熔池微观形貌特征 |
| 4.4.2 熔池内微观组织特征 |
| 4.4.3 激光能量密度对微观组织的影响机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 选区激光熔化成形重熔/预熔行为及冶金结合机制研究 |
| 5.1 激光加工参数对激光重熔/预熔行为的影响机制 |
| 5.1.1 激光重熔/预熔机理 |
| 5.1.2 激光功率和扫描速度的影响 |
| 5.1.3 铺粉厚度的影响 |
| 5.1.4 扫描间距的影响 |
| 5.1.5 基板预热温度的影响 |
| 5.1.6 扫描策略的影响 |
| 5.2 不同激光加工参数下冶金结合形成机理 |
| 5.2.1 激光功率和扫描速度的影响 |
| 5.2.2 铺粉厚度的影响 |
| 5.2.3 扫描间距的影响 |
| 5.2.4 基板预热温度的影响 |
| 5.3 激光能量密度对冶金结合行为的调控机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间的研究成果和发表的学术论文目录 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（8）高速原子力显微镜技术及系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 微纳米技术与扫描探针显微镜 |
| 1.2 原子力显微镜(AFM)的主要扫描模式 |
| 1.2.1 等高模式 |
| 1.2.2 恒力模式 |
| 1.2.3 轻敲模式 |
| 1.3 AFM的结构形式 |
| 1.3.1 立式AFM |
| 1.3.2 卧式AFM |
| 1.3.3 液相AFM |
| 1.3.4 大样品大范围AFM |
| 1.3.5 小型化AFM |
| 1.4 高速AFM扫描与反馈控制要求 |
| 1.4.1 高速AFM对微探针的要求 |
| 1.4.2 高速AFM扫描器的性能要求 |
| 1.4.3 高速AFM的扫描与反馈控制系统 |
| 1.5 本文的主要研究内容与创新点 |
| 2 高速AFM原理及仿真研究 |
| 2.1 高速AFM原理 |
| 2.2 高速AFM的关键问题研究 |
| 2.2.1 探针-样品间作用力 |
| 2.2.2 微探针的力学特性 |
| 2.2.3 微探针-样品动力学模型 |
| 2.2.4 高速扫描控制的关键技术问题 |
| 2.2.5 PID反馈控制的关键问题 |
| 2.3 AFM扫描器的理论与仿真研究 |
| 2.3.1 叠层式压电陶瓷 |
| 2.3.2 管状压电陶瓷研究 |
| 2.3.3 单管四象限扫描器研究 |
| 2.3.4 三脚架扫描器仿真研究 |
| 2.3.5 二象限片状压电陶瓷扫描器的理论研究 |
| 2.3.6 四象限片状压电陶瓷扫描器的仿真研究 |
| 3 高速AFM的新方法及控制方案研究 |
| 3.1 高速AFM系统总体方案 |
| 3.2 高速AFM探头设计 |
| 3.2.1 高速AFM探头的总体结构 |
| 3.2.2 组合式高速扫描器设计 |
| 3.2.3 光电检测模块设计 |
| 3.3 高速AFM的扫描与反馈控制方案 |
| 3.3.1 AFM的常速扫描与反馈控制方案 |
| 3.3.2 高速AFM的X轴分离式控制方案 |
| 3.3.3 基于网线与微小型控制器的高速AFM控制方案 |
| 3.3.4 基于WiFi与微小型控制器的高速AFM控制方案 |
| 3.3.5 高速AFM的反馈控制方式 |
| 4 高速AFM系统研制 |
| 4.1 高速AFM的总体结构 |
| 4.2 高速AFM探头及扫描器的研制 |
| 4.2.1 光电检测模块研制 |
| 4.2.2 组合式高速扫描器研制 |
| 4.3 嵌入式控制系统研制 |
| 4.3.1 基于树莓派的微型电脑模块设计 |
| 4.3.2 微小型高速A/D&D/A接口卡 |
| 4.3.3 上位机与嵌入式控制系统的连接及通讯 |
| 4.4 高速AFM控制电路系统研制 |
| 4.4.1 前置放大电路 |
| 4.4.2 Z向反馈控制电路模块 |
| 4.4.3 XY扫描信号低压放大电路模块 |
| 4.4.4 XYZ高压放大电路设计 |
| 4.4.5 低压与高压直流电源 |
| 4.5 高速AFM的微小型控制器研究 |
| 4.5.1 前置放大器 |
| 4.5.2 Z向反馈控制电路 |
| 4.5.3 推拉式XY扫描控制电路 |
| 4.5.4 微小型直流供电模块设计 |
| 4.6 高速AFM扫描成像软件研制 |
| 4.6.1 软件结构框架设计 |
| 4.6.2 扫描成像软件开发 |
| 5 高速AFM性能测试研究 |
| 5.1 光电检测模块的灵敏度特性 |
| 5.2 高速AFM的控制系统性能测试研究 |
| 5.2.1 扫描控制信号测试 |
| 5.2.2 高速AFM控制电路系统的性能研究 |
| 5.2.3 高速AFM微小型控制器的特性研究 |
| 5.3 组合式高速扫描器的扫描成像特性研究 |
| 5.3.1 三脚架扫描器的特性研究 |
| 5.3.2 四象限片状压电陶瓷扫描器的特性研究 |
| 6 高速AFM的扫描成像实验研究 |
| 6.1 基于高速AFM控制机箱的扫描成像实验 |
| 6.1.1 高速AFM的常速扫描实验研究 |
| 6.1.2 高速AFM的X轴分离式扫描成像 |
| 6.1.3 扫描成像的稳定性与重复性测试 |
| 6.2 基于微小型控制器的高速扫描成像实验研究 |
| 6.2.1 高速扫描成像 |
| 6.2.2 视频级高速扫描成像 |
| 6.2.3 扫描成像的稳定性与重复性测试 |
| 6.3 基于WiFi与微小型控制器的高速扫描成像实验研究 |
| 6.3.1 高速扫描成像 |
| 6.3.2 准视频级高速扫描成像 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士期间发表的论文情况及其他研究成果 |
（9）激光近净成形TC4/TiAl梯度材料组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 激光近净成形技术 |
| 1.1.1 激光近净成形技术原理 |
| 1.1.2 激光近净成形技术特点 |
| 1.1.3 激光近净成形TiAl基合金的研究现状 |
| 1.2 TiAl基合金概述 |
| 1.2.1 TiAl基合金的相结构 |
| 1.2.2 TiAl基合金的典型显微组织 |
| 1.2.3 TiAl基合金的性能 |
| 1.3 激光近净成形功能梯度材料 |
| 1.3.1 功能梯度材料介绍 |
| 1.3.2 激光近净成形梯度材料研究进展 |
| 1.4 课题研究意义 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 试验材料及设备 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 组织形貌分析 |
| 2.3.2 物相分析 |
| 2.3.3 化学成分分析 |
| 2.3.4 电子背散射衍射分析 |
| 2.3.5 选区电子衍射分析 |
| 2.3.6 拉伸性能测试 |
| 第3章 激光近净成形Ti-48Al-2Cr-2Nb工艺试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单道激光沉积工艺试验方案 |
| 3.2.1 激光功率对沉积层形貌及尺寸的影响 |
| 3.2.2 扫描速度对沉积层形貌及尺寸的影响 |
| 3.2.3 送粉速度对沉积层形貌及尺寸的影响 |
| 3.2.4 预热温度对沉积层尺寸的影响 |
| 3.3 最佳工艺参数选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光近净成形TC4+Ti Al混粉合金的组织及性能 |
| 4.1 混粉合金的设计及制备 |
| 4.2 TC4+Ti Al混粉合金的组织形貌 |
| 4.3 TC4+Ti Al混粉合金的相组成 |
| 4.4 TC4+Ti Al混粉合金的相变过程 |
| 4.5 TC4+Ti Al混粉合金的力学性能 |
| 4.5.1 TC4+Ti Al混粉合金的室温拉伸性能 |
| 4.5.2 TC4+Ti Al混粉合金的650℃高温拉伸性能 |
| 4.5.3 TC4+Ti Al混粉合金的750℃高温拉伸性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 激光近净成形TC4/Ti Al梯度材料的组织及性能 |
| 5.1 直接过渡TC4/Ti Al双合金材料 |
| 5.2 TC4/Ti Al梯度材料的设计及制备 |
| 5.3 TC4/Ti Al梯度材料的元素分布 |
| 5.4 TC4/Ti Al梯度材料过渡界面的相组成及组织演变 |
| 5.4.1 100%TC4/80%TC4+20%Ti Al过渡界面 |
| 5.4.2 80%TC4+20%Ti Al/60%TC4+40%Ti Al过渡界面 |
| 5.4.3 60%TC4+40%Ti Al/40%TC4+60%Ti Al过渡界面 |
| 5.4.4 40%TC4+60%Ti Al/20%TC4+80%Ti Al过渡界面 |
| 5.4.5 20%TC4+80%Ti Al/100%Ti Al过渡界面 |
| 5.5 TC4/Ti Al梯度材料的力学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）复杂零件的3D打印砂型铸造成形模拟及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 砂型铸造发展概况 |
| 1.2.1 砂型铸造的研究现状 |
| 1.2.2 砂型铸造的关键参数 |
| 1.3 3D打印发展概况 |
| 1.3.1 3D打印原理及成形方法 |
| 1.3.2 铸造3D打印的研究现状 |
| 1.4 模拟仿真在铸造3D打印中的应用 |
| 1.5 研究内容与课题来源 |
| 1.5.1 研究目的与内容 |
| 1.5.2 课题来源 |
| 第二章 试验材料制备与分析方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 铸造方式选择及铸件制备 |
| 2.2.1 铸造方式选择 |
| 2.2.2 合金熔炼 |
| 2.2.3 热处理工艺 |
| 2.3 砂型的制备及关键性能参数 |
| 2.3.1 砂型打印设备及原理 |
| 2.3.2 砂型打印原料及性能测试 |
| 2.4 显微组织分析方法 |
| 2.5 性能测试分析方法 |
| 第三章 3D打印砂型铸造工艺参数优化 |
| 3.1 铸型对铸件组织及性能的影响 |
| 3.1.1 铸型对铸件显微组织的影响分析 |
| 3.1.2 铸型对铸件力学性能的影响分析 |
| 3.1.3 铸型对铸件密度的影响分析 |
| 3.2 温度对3D打印砂型铸件组织及性能的影响 |
| 3.2.1 砂型预热和浇注初温对铸件显微组织的影响分析 |
| 3.2.2 砂型预热和浇注初温对铸件力学性能的影响分析 |
| 3.3 打印层厚对铸件组织及性能的影响 |
| 3.3.1 砂型打印层厚对铸件显微组织的影响分析 |
| 3.3.2 砂型打印层厚对铸件密度与力学性能的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 缸体铸件的浇注系统设计及模拟仿真 |
| 4.1 缸体铸件浇注系统设计 |
| 4.1.1 缸体铸件介绍及特点分析 |
| 4.1.2 浇冒口设计 |
| 4.1.3 冷铁及排气系统设计 |
| 4.2 模拟仿真设计 |
| 4.2.1 网格剖分及参数设置 |
| 4.2.2 温度场求解模型 |
| 4.2.2.1 充型过程理论模型计算 |
| 4.2.2.2 凝固过程理论模型计算 |
| 4.3 模拟仿真结果 |
| 4.3.1 充型过程与流动场的结果分析 |
| 4.3.2 凝固过程与温度场的结果分析 |
| 4.3.3 铸件成形缺陷模拟的结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 缸体铸件的3D打印快速铸造 |
| 5.1 缸体砂型的3D打印 |
| 5.2 砂型处理及缸体试制 |
| 5.2.1 浇注前的砂型处理 |
| 5.2.2 缸体的试制及后处理 |
| 5.3 缸体铸件的组织及性能检测分析 |
| 5.3.1 宏观形貌及试压检测分析 |
| 5.3.2 显微组织形貌分析 |
| 5.3.3 力学性能检测分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 本文的创新 |
| 进一步研究建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、无需预热的快速扫描（论文参考文献）
- [1]基于SLS和PIP的SiCp/SiC陶瓷基复合材料成型机理及其性能研究[D]. 张坤. 哈尔滨理工大学, 2021(01)
- [2]基于激光选区熔化的金属点阵结构力学性能研究[D]. 丁若晨. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [3]700MPa级高强钢稀土夹杂物控制及其对焊接性能的影响[D]. 陆斌. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [4]腐蚀环境下基于全寿命设计需求与时变可靠度的钢结构性能退化规律研究[D]. 陈尧. 东南大学, 2021(02)
- [5]AZ61镁合金选择性激光熔化工艺与性能研究[D]. 刘帅. 北京科技大学, 2020(02)
- [6]基于非常规定量依据的COD和BOD一体化检测技术[D]. 齐蒙蒙. 北京工业大学, 2020(06)
- [7]激光增材制造H13工具钢热行为及微观结构研究[D]. 赵明皇. 北京化工大学, 2020(02)
- [8]高速原子力显微镜技术及系统研究[D]. 王英达. 浙江大学, 2020(02)
- [9]激光近净成形TC4/TiAl梯度材料组织与性能研究[D]. 马瑞鑫. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [10]复杂零件的3D打印砂型铸造成形模拟及工艺研究[D]. 徐伟业. 华南理工大学, 2020