材料的剪切加工是目前應(yīng)用最廣、操作最簡(jiǎn)便、發(fā)展歷程最久的材料加工方法之一。提升剪切過(guò)程的效率、降低剪切阻力、優(yōu)化剪切零件性能具有非常重要的研究意義。本研究以狗獾牙齒曲線為仿生對(duì)象,利用門齒的優(yōu)異剪切特性和犬齒的優(yōu)異刺入特性,分別將仿生特征曲線用于實(shí)體金屬材料與散體物料的剪切工具設(shè)計(jì)。同時(shí)利用激光紋理化加工和化學(xué)處理方法對(duì)表面進(jìn)行強(qiáng)化處理,得到具有抗腐蝕、抗磨損、抗光反射的多功能表面。通過(guò)結(jié)構(gòu)仿生方法和表面強(qiáng)化方法的共同作用,為材料剪切過(guò)程的高效化,增強(qiáng)零件表面多功能性,加工制備具有低阻力、高耐久性的高效剪切設(shè)備提供方案。本文的主要研究?jī)?nèi)容與獲得的主要研究成果如下:(1)具有高效剪切結(jié)構(gòu)的仿生原型確定,仿生曲線提取和參數(shù)化分析。本研究針對(duì)高效剪切過(guò)程的優(yōu)化這一主要研究目的,結(jié)合狗獾咬合過(guò)程的優(yōu)秀剪切特性,選取狗獾門齒和犬齒的相關(guān)曲線作為仿生原型進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)。利用狗獾門齒的優(yōu)異剪切特性設(shè)計(jì)金屬剪切刀刃口曲線;利用狗獾犬齒的優(yōu)異刺入特性設(shè)計(jì)土壤侵入錐體模型外輪廓曲線。由此分別得到了仿生金屬剪切刀模型和仿生土壤侵入錐體模型。(2)金屬高效剪切過(guò)程優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用剪切試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究...

【文章頁(yè)數(shù)】：171 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

與此同時(shí),樣品表面的前進(jìn)角和后退角利用可以傾斜的基座進(jìn)行測(cè)量[171]。測(cè)量方式如示意圖6.1b所示,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滴落4μL的液滴在樣品表面,當(dāng)液滴完全穩(wěn)定后,調(diào)整基座的傾斜角度r,每次調(diào)節(jié)1.0o,當(dāng)液滴開(kāi)始不穩(wěn)定,從表面滑落時(shí),測(cè)試液滴兩側(cè)在此時(shí)與樣品表面的夾角,傾斜方向的夾角....

為了進(jìn)一步研究并量化樣品的耐腐蝕性和腐蝕速率,本研究在室溫下對(duì)樣品進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)。本研究中使用的電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)臺(tái)如圖6.2所示。利用電化學(xué)工作站(GAMRYReference600,America)在3.5wt.%NaCl溶液下,選取標(biāo)準(zhǔn)三電極法進(jìn)行電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)。本試驗(yàn)....

本研究利用UV-VIS-NIR光譜儀(UV2600,ShimadzuCorporation)對(duì)表面的光譜反射率進(jìn)行測(cè)量,設(shè)定研究方法為垂直入射。光譜儀能夠測(cè)量的表面反射率的光波長(zhǎng)范圍為450nm至1650nm。根據(jù)國(guó)際照明委員會(huì)(InternationalCommissi....

利用刻劃試驗(yàn)確定樣品的表面耐久性。本研究的刻劃測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)如圖6.4所示。利用800粒度的碳化硅砂紙作為摩擦表面放置于平面上,將樣品翻轉(zhuǎn)使其表面緊貼在砂紙上,同時(shí)在樣品上方放置一個(gè)100g的砝碼固定,利用貼紙拖拽樣品表面進(jìn)行往復(fù)移動(dòng),移動(dòng)單向的距離為100mm,速度為10mm....

本文編號(hào)：4009719