航空典型金属材料增材制造组织、缺陷、表面、构型研究进展

增材制造是一种集激光、数字化、材料等学科为一体的新型制造技术,具有降维制造、复杂成型、材料利用率高等优点,是材料加工领域中最具应用前景的技术之一,金属增材制造技术已在航空领域得到广泛研究和应用,国内外学者在航空金属材料增材制造方面的研究不断深入。中国航发增材制造技术创新中心在金属增材制造结构四要素——组织、缺陷、表面、构型方面开展了大量研究并获得一些数据,发现了一些现象和规律,包括组织接续生长特征及其对力学性能的影响;典型材料增材制造常见缺陷（气孔、裂纹、未熔合）特征、形成原因及其对力学性能特别是疲劳性能的影响机制;零件表面粗糙度与成形角度的关系及对疲劳性能的影响;金属增材制造构型的影响因素。在此基础上,总结了金属增材制造发展中存在的问题,对下一步重点提出了建议,并对未来研究工作提出了展望。     

增强颗粒团聚分布SiCp/Al复合材料切削模拟研究

为了研究增强颗粒团聚分布对SiC_p/Al复合材料切削加工过程的影响,建立了三种不同SiC颗粒团聚尺寸比的正交切削有限元模型,并对模型进行了验证。结果表明：随着颗粒团聚尺寸比的增大,锯齿状切屑连续性降低且形状更加不规则,相应地切削力的波动程度、平均值和峰值均增大。颗粒聚集区域的切削应力随着团聚尺寸比的增大而加剧。较大的颗粒团聚尺寸比会导致亚表面损伤深度和最大轮廓峰谷高度增加。     

航空发动机螺栓拧紧力矩系数波动试验

围绕表面粗糙度结构参数、表面润滑工艺参数,结合航空发动机螺栓多次装调工艺特性,设置表面装配特性差异条件,基于搭建的TC4单螺栓拧紧试验系统开展了试验研究。结果表明:使用力矩控制法时,随着拧紧摩擦面表面粗糙度的降低以及表面润滑程度的增大,拧紧装配时的当量摩擦因数随之减小且趋于稳定,从而提高了螺栓拧紧力矩系数的稳定性;拧紧摩擦面充分润滑且表面粗糙度越小、螺纹副充分润滑、使用高温石墨润滑脂可有效降低螺栓拧紧力矩系数的波动量,提高航空发动机螺栓组连接预紧力的一致性。      

AO-LSSVM在铣削铝合金表面粗糙度预测研究与应用

为提高铣削7475铝合金表面粗糙度（）的预测准确性和便捷性,本文基于天鹰优化器算法（AO）对最小二乘向量机（LSSVM）进行优化,以4个铣削参数作为输入值,作为输出值构建铣削铝合金预测模型,通过与粒子群（PSO）优化最小二乘支持向量机（LSSVM）和LSSVM 两种算法进行对比,采用灰色关联对铣削参数与表面粗糙度之间的相关性进行分析并通过GUI界面搭建预测系统。结果表明：基于AO-LSSVM的预测模型的预测误差为4.287 6%,拟合优度达到0.938 64,优于其他算法;每齿进给量与的相关性最大,灰色关联度值为0.764;通过GUI预测应用系统能实现高效、便捷、准确地预测值。     

一种太赫兹可重构超表面设计方法

太赫兹是第六代无线通信系统的核心技术之一,而可重构超表面技术作为太赫兹感通一体的难点问题,对其进行研究具有重大的意义和价值。本文提出了一种基于肖特基二极管的1 bit相位可重构超表面,通过控制肖特基二极管的偏置电压可以控制超表面单元在‘0’和‘1’两种工作状态间切换,可重构超表面单元在203GHz～230GHz的频段内实现了在‘0’,‘1’两种状态下反射幅度均大于-1dB,反射相位有180°±20°的变化,基于对单元进行组阵仿真试验,通过合理的设计阵面上单元的工作状态,可以实现波束扫描功能。本文所提出的方法为太赫兹可重构超表面的研究提供了一种新思路,在未来6G太赫兹通信等领域有重要的应用价值。     

防除冰过程中的传热传质特性（英文）

通过数值模拟和实验研究了抑制冰形成的两种方法：被动的表面功能化和主动的超声振动技术。由于表面凸起的宏观结构能在液滴扩展和收缩过程中改变其形状,因此液滴撞击具有立方体、单个和交叉三角脊以及悬空棱镜等宏观结构的超疏水表面时的接触时间可以有效降低。受到超声振动的基板会形成非线性的等效剪切应力分布,从而导致撞击液滴出现不同的动力学模式,并提高了除冰性能。研究揭示了表面宏观结构和超声振动技术对抗冰和除冰的有效性,为设计和优化抗冰/除冰系统提供了潜在方法。     

液滴撞击倾斜表面铺展研究

液滴碰撞固体表面后铺展的现象广泛存在于航空航天领域和工农业生产中。在工程中,被撞击表面多不与液滴速度方向垂直,而前人对于液滴碰撞铺展的研究多基于垂直碰撞,其研究成果无法直接解决工程斜碰撞问题。通过实验研究液滴碰撞倾斜固体表面铺展形成液膜的演化过程,获得了不同表面倾斜角度和不同韦伯数条件下液膜形状的瞬态数据;基于新建立的液滴碰撞倾斜表面铺展理论,分析了液膜形状的瞬态变化过程,发现该理论可以合理预测小倾角下液滴的铺展,而对于大倾角下液膜在倾斜方向最大铺展宽度的预测,由于推导过程中将液膜上沿长度近似为常数,导致误差较大。为解决该问题,通过加入液膜上沿长度的细致理论分析,建立了一个预测液膜最大形状的解析模型,预测结果相对实验结果的误差可从前人61.8%的误差降至3.2%。

     

材料及其“三束”改性技术的发展（上）

对智能材料、功能梯度材料、环境材料的制备和应用,采用激光束、离子束和电子束改变材料表面性能的工艺特性作了详细的介绍和展望。     

SMT及其THM和SMT混装印制电路组装板的热加固技术

本文简述军用计算机采用SMT及其THM和SMT混装印制电路组装板的热加固技术,包括SMT简介、SMT及其THM和SMT混装印制电路组装扳的热设计考虑、金属芯印制电路板简介、金属芯印制电路组装板传热计算、金属芯印制电路板和普通印制电路板的热模拟对比试验等。论文中提出的金属芯印制电路组装板的热加固技术,可供逐步采用SMT及其THM和SMT混装印制电路组装板的军用计算机热设计与热性能试验参考。     

现代表面技术与“绿色革命”

列举了国内外部分研究和开发的无公害新颖表面技术在航空工业得到成功应用的实例。展现了实现“绿色革命”的有效途径和光明前景。