發(fā)布時間：2024-11-02 15:21

　　材料的剪切加工是目前應用最廣、操作最簡便、發(fā)展歷程最久的材料加工方法之一。提升剪切過程的效率、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體金屬材料與散體物料的剪切工具設計。同時利用激光紋理化加工和化學處理方法對表面進行強化處理,得到具有抗腐蝕、抗磨損、抗光反射的多功能表面。通過結構仿生方法和表面強化方法的共同作用,為材料剪切過程的高效化,增強零件表面多功能性,加工制備具有低阻力、高耐久性的高效剪切設備提供方案。本文的主要研究內容與獲得的主要研究成果如下:(1)具有高效剪切結構的仿生原型確定,仿生曲線提取和參數(shù)化分析。本研究針對高效剪切過程的優(yōu)化這一主要研究目的,結合狗獾咬合過程的優(yōu)秀剪切特性,選取狗獾門齒和犬齒的相關曲線作為仿生原型進行仿生設計。利用狗獾門齒的優(yōu)異剪切特性設計金屬剪切刀刃口曲線;利用狗獾犬齒的優(yōu)異刺入特性設計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)金屬高效剪切過程優(yōu)化設計。利用剪切試驗和數(shù)值模擬相結合的方法,研究...

【文章頁數(shù)】：171 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

與此同時,樣品表面的前進角和后退角利用可以傾斜的基座進行測量[171]。測量方式如示意圖6.1b所示,實驗過程中滴落4μL的液滴在樣品表面,當液滴完全穩(wěn)定后,調整基座的傾斜角度r,每次調節(jié)1.0o,當液滴開始不穩(wěn)定,從表面滑落時,測試液滴兩側在此時與樣品表面的夾角,傾斜方向的夾角....

為了進一步研究并量化樣品的耐腐蝕性和腐蝕速率,本研究在室溫下對樣品進行電化學腐蝕試驗。本研究中使用的電化學腐蝕試驗臺如圖6.2所示。利用電化學工作站(GAMRYReference600,America)在3.5wt.%NaCl溶液下,選取標準三電極法進行電化學腐蝕試驗。本試驗....

本研究利用UV-VIS-NIR光譜儀(UV2600,ShimadzuCorporation)對表面的光譜反射率進行測量,設定研究方法為垂直入射。光譜儀能夠測量的表面反射率的光波長范圍為450nm至1650nm。根據(jù)國際照明委員會(InternationalCommissi....

利用刻劃試驗確定樣品的表面耐久性。本研究的刻劃測試試驗臺如圖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,將樣品翻轉使其表面緊貼在砂紙上,同時在樣品上方放置一個100g的砝碼固定,利用貼紙拖拽樣品表面進行往復移動,移動單向的距離為100mm,速度為10mm....

本文編號：4009719