国家自然科学基金(U1230110)
- 作品数：14 被引量：56H指数：5
- 相关作者：王洪祥王景贺侯晶陈贤华李成福更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学中国工程物理研究院西安飞行自动控制研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：金属学及工艺机械工程电子电信化学工程更多>>
- 旋转超声加工中磨粒冲击作用的仿真分析被引量：6
- 2013年
- 在对单个磨粒进行动力学分析的基础上,定义了评价超声冲击作用大小的量纲一的参数K.采用光滑质点流体动力学(SPH)有限元分析方法,研究了旋转超声加工过程中磨粒的超声冲击作用对材料内部裂纹形成及扩展的影响.仿真结果表明:随着K值的增大,斜向裂纹的倾角减小,扩展深度逐渐降低,磨粒的超声冲击作用是裂纹形成及扩展的主要原因;在切削过程中,随着切削深度的增加,切削力逐渐增大;但是当裂纹产生以后垂向冲击力急剧减小,而横向冲击力变化不大;加工中碎屑的崩碎使磨粒对工件材料具有局部微冲击作用,导致两个方向的切削力都在相对较大范围内波动.
- 吕东喜王洪祥唐永健黄燕华张海军
- 关键词：脆性材料
- 光学材料磨削的亚表面损伤预测被引量：13
- 2013年
- 基于压痕断裂力学理论,建立了工件表面粗糙度与亚表层损伤深度的理论关系模型,用于预测磨削加工脆性光学材料引起的亚表层损伤深度。利用磁流变角度抛光技术检测了不同磨削加工工艺条件下亚表层的损伤深度,验证了理论模型的正确性。分析了加工工艺参数对工件表面粗糙度及亚表层损伤深度的影响规律,提出了提高材料去除率的磨削加工工艺方案。分析结果表明:脆性材料工件的亚表层损伤深度与工件的表面粗糙度呈非线性单调递增关系。工件亚表层损伤深度及工件表面粗糙度均随着切削深度和进给速度的增加而增加,随着主轴转速的增加而减小。对比实验结果与理论模型预测结果表明,提出的模型可以准确、无损伤地的预测磨削加工引起的工件亚表层损伤深度。
- 吕东喜王洪祥黄燕华
- 关键词：脆性材料压痕磁流变抛光表面粗糙度
- 0Cr13Ni5Mo不锈钢电火花强化表面耐腐蚀性能研究被引量：2
- 2014年
- 针对我国水轮机过流部件长时间运行后表面腐蚀严重这一问题,选用YG8电极材料对水轮机叶片用0Cr13Ni5Mo不锈钢进行电火花表面强化处理,基于电化学测试技术和交流阻抗测试方法,对强化层的电化学腐蚀性能进行了深入研究.结果表明,强化过程中电极材料与基体材料元素相互熔渗和扩散,强化层内有新的相结构生成,且强化层为冶金结合.与基体材料相比,在腐蚀溶液中电火花强化后试件的自腐蚀电位增大,自腐蚀电流密度减小,试件腐蚀速度变慢,耐腐蚀性能明显提高.
- 王景贺王洪祥余兵涛
- 关键词：电火花表面强化电化学腐蚀摩擦磨损性能
- 基于纳米压痕疲劳实验的微晶玻璃脆塑转变研究被引量：6
- 2013年
- 微晶玻璃是制造大型空间望远镜、激光陀螺仪的重要材料,但微晶玻璃在超精密加工的过程中,工件内部会产生亚表层损伤,制约了微晶玻璃的光学性能。利用压痕法研究微晶玻璃产生裂纹脆塑转变临界条件,并在此基础上利用循环纳米压痕实验,研究了加工疲劳对材料脆塑转变的影响规律,以及疲劳状态下微晶玻璃临界压力的变化规律和疲劳因素对临界磨削深度的影响。研究结果表明,磨削循环过程使工件表面产生累积的机械损伤,致使微晶玻璃材料断裂韧性减小,导致塑性域降低;微晶玻璃材料表面产生裂纹的临界压力载荷与循环次数有关,循环次数越多,临界压力载荷越小。在此理论基础上确定了脆塑转变临界磨削条件。研究结果为改善光学元件的表面质量提供了一定的参考。
- 王景贺李顺增宋晓莉宋玮王洪祥李淑萍
- 关键词：光学设计微晶玻璃断裂韧性
- 铝基碳化硅精密铣削刀具磨损实验研究
- 2012年
- 针对铝基碳化硅切削加工中刀具易磨损、寿命低、切削难度大和加工成本高等问题,选用不同材料的硬质合金铣刀及金刚石铣刀进行切削加工实验,并利用扫描电镜和工具显微镜对高体积分数铝基碳化硅铣削时刀具磨损形态进行了分析研究.研究表明:硬质合金刀具前刀面和刃口磨损主要形式为粘结磨损和微崩刃,后刀面磨损主要为刻划磨损,而金刚石铣刀加工时刀具磨损很小;YG6X铣刀材料微观组织致密,抗磨损能力较强,宜粗加工时选用;金刚石刀体的硬度远大于SiC颗粒,且金刚石与工件的摩擦系数小,金刚石铣刀寿命远大于硬质合金铣刀,宜精加工时选用.
- 王洪祥杨嘉刘占山翟文杰
- 关键词：铣削刀具磨损刀具寿命
- 高功率激光晶体加工技术的研究被引量：5
- 2014年
- 针对高功率激光器中使用的激光晶体关键元件,开展了晶体的先进加工技术的研究。根据LBO及YCOB晶体材料的加工特性,选取了定向切割、研磨、预抛光、磁流变抛光、合成盘抛光和机械化学抛光的总体技术路线。对不同种类晶体加工设计了不同的工艺路线,开展了相关加工工艺研究。其中LBO晶体的面形收敛工艺主要采用磁流变抛光,YCOB晶体的面形工艺主要采用合成盘抛光。通过组合加工工艺,获得了高质量的晶体加工指标,LBO晶体透射波前0.12λ(λ=632.8nm),粗糙度0.77nm;YCOB晶体面形0.11λ,粗糙度0.68nm。确定了晶体元件的整体加工技术路线,并对整个工艺流程开展了工艺实验研究,取得了较好的实验效果,实现了激光晶体的高质量加工指标。
- 侯晶王洪祥廖德锋陈贤华谢瑞清王健
- 关键词：激光晶体面形粗糙度
- 光学元件亚表面缺陷的损伤性检测方法被引量：11
- 2014年
- 在磨削、研磨和抛光加工过程中产生的微裂纹、划痕、残余应力等亚表面缺陷会导致熔石英元件抗激光损伤能力下降,如何快速、准确地检测亚表面损伤成为光学领域亟待解决的关键问题。采用HF酸蚀刻法、角度抛光法和磁流变斜面抛光法对熔石英元件在研磨加工中产生的亚表面缺陷形貌特征及损伤深度进行了检测和对比分析,结果表明,不同检测方法得到的亚表层损伤深度的检测结果存在一定差异,HF酸蚀刻法检测得到的亚表面损伤深度要比角度抛光法和磁流变斜面抛光法检测结果大一些。且采用的磨粒粒径越大,试件表面及亚表面的脆性断裂现象越严重,亚表面缺陷层深度越大。
- 王洪祥李成福朱本温王景贺
- 关键词：研磨加工
- 熔石英元件抛光加工表面残余应力的计算方法被引量：1
- 2015年
- 为解决传统检测方法无法直接定量检测非晶体熔石英玻璃表面残余应力的问题,基于脆性固体断裂力学理论,推导残余应力的理论计算公式,提出光学元件抛光加工表面残余应力计算新方法.采用尖锐压头进行纳米印压实验,提取压痕过程中对残余应力敏感的参数,并对实验数据进行线性拟合,确定拟合线的斜率,通过测量残余应力引起其他物理参数的变化计算残余应力.对比分析结果表明,计算得到残余应力值与应力双折射仪检测得到的数据基本吻合,验证了提出残余应力计算方法的正确性.
- 王洪祥侯晶严志龙朱本温陈贤华
- 关键词：纳米压痕
- 光学元件亚表层裂纹成核临界条件研究被引量：1
- 2016年
- 基于压痕实验和连续刚度测量法得到了熔石英材料硬度和弹性模量随压入深度的变化曲线,系统分析了材料由延性到脆性转变的过程,确定了熔石英晶体在静态/准静态印压和动态刻划时产生裂纹的临界载荷和临界深度。渐变载荷刻划实验结果表明,划痕过程诱发的裂纹对法向载荷有很强的依赖性,载荷较小时材料去除方式为延性域去除。随着法向载荷的增加,首先产生垂直于试件表面的中位裂纹和平行于试件表面方向扩展的侧向裂纹,而在试件表面上并没有产生明显的特征。载荷进一步增加后,侧向裂纹扩展并形成了明亮区域,最终诱发了沿垂直于或近似垂直于压头运动方向扩展的径向裂纹,实现了材料的脆性去除。
- 王洪祥王景贺严志龙周岩徐曦钟波
- 化学刻蚀工艺参数对刻蚀速率的影响
- 2017年
- 本文系统分析了化学刻蚀过程中反应生成的扩散和物质传输规律,得到了刻蚀工艺参数如时间、温度、HF酸浓度、辅助试剂对刻蚀速率的影响规律。结果表明:在刻蚀时间较短时刻蚀速率基本恒定,随着时间的增加刻蚀速率呈现逐渐下降的趋势。温度的升高改变了反应物质的活化能和溶液的传输特性,促使刻蚀速率加快。随HF酸浓度的增大刻蚀速率有很大的提高,但反应过快不宜控制刻蚀进程,而采用缓冲氧化物刻蚀剂有利于提高熔石英元件化学刻蚀速率。
- 王洪祥沈璐王晓霞李成福
- 关键词：刻蚀速率工艺参数
