热处理工艺对316L不锈钢粉末激光选区熔化成形的残余应力及组织的影响 被引量：18

1

作者 边培莹 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期90-97,共8页

对316L不锈钢粉末进行了激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)成形,采用光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射技术等研究了其热处理前后的残余应力及组织的变化。结果表明:热处理前试样的残余应力值从上表层向靠近基板的底层逐... 对316L不锈钢粉末进行了激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)成形,采用光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射技术等研究了其热处理前后的残余应力及组织的变化。结果表明:热处理前试样的残余应力值从上表层向靠近基板的底层逐渐增大,残余应力较大;热处理后试样的残余应力降低,转变为较小压应力的稳定态;SLM直接成形试样的晶粒非常细小、晶粒尺寸为1～2μm,以月牙状铁素体组织为主,晶面位向差异与晶界间距大,相互之间形成了不平衡态的熔融热应力,导致产生了较大残余应力;固溶+时效热处理后,合金元素进行固溶重晶,晶粒长大,晶粒尺寸达到10～30μm,形成椭圆形的奥氏体组织,晶面位向差减小,为较均匀的各向同性配置,这种重晶促进了应力释放,残余应力明显降低或消除。 展开更多

关键词 激光选区熔化(SLM) 热处理工艺 微观组织 晶面位向差异

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粒子群算法在生产物流调度中的应用研究 被引量：17

2

作者 边培莹 李德信 +1 位作者 包宝军 路燕 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第17期220-223,共4页

以提高柔性制造系统(FMS)的生产效率为目标,提出了基于粒子群算法(PSO)的AGV动态调度策略。在PSO中采用三维向量的编码方式,解决了AGV资源分配与任务排序的问题,对编码后的粒子经过速度-位移计算后进行解码,通过读取数据库表得到AGV的... 以提高柔性制造系统(FMS)的生产效率为目标,提出了基于粒子群算法(PSO)的AGV动态调度策略。在PSO中采用三维向量的编码方式,解决了AGV资源分配与任务排序的问题,对编码后的粒子经过速度-位移计算后进行解码,通过读取数据库表得到AGV的运行时间来计算目标函数。并且提出了浮动的目标函数法,以使各AGV的任务均匀,总体最优。最后将该算法嵌入到FMS仿真实例模型中,实时进行AGV的任务调度优化,整个FMS加工任务的总完成时间较优化前缩短了12.1%,证实了算法的有效性。 展开更多

关键词 柔性制造系统 调度 粒子群算法 仿真

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选区激光熔化激光功率对316L不锈钢熔池形貌及残余应力的影响 被引量：14

3

作者 边培莹 尹恩怀 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第1期129-135,共7页

针对选区激光熔化(SLM)工艺参数的匹配性对成形质量的影响,选取三种激光功率在不同的扫描速度和扫描方式下进行实验,研究了激光功率对熔池形貌及残余应力的影响。结果表明:随着激光功率增大,熔池的几何尺寸和成形件中的残余应力均变大... 针对选区激光熔化(SLM)工艺参数的匹配性对成形质量的影响,选取三种激光功率在不同的扫描速度和扫描方式下进行实验,研究了激光功率对熔池形貌及残余应力的影响。结果表明:随着激光功率增大,熔池的几何尺寸和成形件中的残余应力均变大。这主要是因为在上述参数序列下,随着激光功率增大,热流密度增大,相同层厚与截面下的温度梯度增大,熔池温度升高,熔池尺寸变大,从而导致成形件熔融时的晶面夹角及晶界间距较大,进而产生了较大的热应力,成形件冷却凝固后的残余应力过大。在实际应用中,通过合理设计匹配的工艺参数,可以得到较适合的熔池几何尺寸(即较合理的温度梯度分布),从而减小热应力,进而减小残余应力,得到成形质量较高的SLM工件。 展开更多

关键词 激光技术 激光选区熔化 工艺参数 熔池形貌 残余应力

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3D打印铝合金材料的摩擦学性能 被引量：9

4

作者 边培莹 尹恩怀 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期74-79,共6页

为测试高速传动件上3D打印铝合金材料的耐磨性能,对3D打印铝合金(EOS:Al Si10Mg)与铸造铝合金(ZL1104T6:ZAl Si9Mg)进行性能对比测试。采用光学显微镜、电子扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等对两种材料进行微观... 为测试高速传动件上3D打印铝合金材料的耐磨性能,对3D打印铝合金(EOS:Al Si10Mg)与铸造铝合金(ZL1104T6:ZAl Si9Mg)进行性能对比测试。采用光学显微镜、电子扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等对两种材料进行微观组织分析,硬度测量,摩擦磨损值测定。结果表明,3D打印铝合金其微观组织下晶粒更精细,并且各合金元素分布均匀性更好;3D打印铝合金硬度平均值略高于ZL1104 T6;3D打印铝合金的摩擦因数曲线更平滑,摩擦因数平均值及磨损失重率均小于ZL1104 T6,证明在相同的摩擦磨损条件下,3D打印铝合金表现出良好的耐磨性。 展开更多

关键词 ZL104T6 3D打印铝合金 硬度 耐磨性

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基于逆向工程的再制造零件表面缺陷模型设计 被引量：5

5

作者 边培莹 《机械制造》 2016年第5期48-51,共4页

以一典型零件叶片为例,利用逆向工程软件Geomagic,分别对缺陷零件和完整零件进行点云数据处理、面体封装、实体建立,得到两对比零件的CAD模型。通过UG的二次开发,将缺陷模型与完整零件进行比对,得出缺陷部分的三维实体模型。与传统方法... 以一典型零件叶片为例,利用逆向工程软件Geomagic,分别对缺陷零件和完整零件进行点云数据处理、面体封装、实体建立,得到两对比零件的CAD模型。通过UG的二次开发,将缺陷模型与完整零件进行比对,得出缺陷部分的三维实体模型。与传统方法相比,该方法实现了再制造零件缺陷模型的数字化,为再制造生产中目标修复用量提供了更加准确的参考值,对于企业控制成本、节约资源等方面具有很强的实践指导意义。 展开更多

关键词 逆向工程 再制造技术 缺陷模型 UG二次开发

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扫描路径对选区激光熔化热力演变的影响 被引量：2

6

作者 边培莹 徐可为 +2 位作者 尹恩怀 叶芳霞 张永建 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第9期283-291,共9页

选区激光熔化(SLM)是增材制造成形的主要工艺方式,其应用越来越广泛。影响其成形性能的主要因素是工艺参数组合方案,而扫描方式是其中的一个关键参数。本文以两种最常用的扫描路径为研究对象,深刻揭示其热力影响规律。首先建立符合SLM... 选区激光熔化(SLM)是增材制造成形的主要工艺方式,其应用越来越广泛。影响其成形性能的主要因素是工艺参数组合方案,而扫描方式是其中的一个关键参数。本文以两种最常用的扫描路径为研究对象,深刻揭示其热力影响规律。首先建立符合SLM工艺特点的热力耦合仿真模型,并基于有限元软件进行二次开发,实现不同路径的仿真模拟;然后以一组工艺参数为例进行了仿真,结果表明,条纹式扫描轨迹的熔池几何和热应力均大于棋盘式;最后,通过熔道形貌与残余应力测试等多组试验数据均验证了仿真结果的正确性。该研究探明了扫描轨迹对SLM成形热力的影响关系,并为工程实践应用提供了一种高效的工艺仿真方法,从而便于进行SLM成形质量预判分析。 展开更多

关键词 激光技术 选区激光熔化 扫描路径 热力仿真 熔道形貌 残余应力

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基于映射方法的柔性制造系统建模及仿真程序设计 被引量：1

7

作者 边培莹 李德信 +1 位作者 边培松 赵月香 《科学技术与工程》 2009年第2期260-266,共7页

介绍了基于映射思想的柔性制造系统(FMS)的着色Petri网建模及仿真程序的设计方法。根据FMS硬件系统的组成,将FMS硬件单元分为五大设备类;各类信息及信息传递分别映射为相应的Petri网的库所、变迁状态;包含不同信息类型的库所、变迁映射... 介绍了基于映射思想的柔性制造系统(FMS)的着色Petri网建模及仿真程序的设计方法。根据FMS硬件系统的组成,将FMS硬件单元分为五大设备类;各类信息及信息传递分别映射为相应的Petri网的库所、变迁状态;包含不同信息类型的库所、变迁映射为仿真程序的数据成员及成员函数。采用这种映射机制对FMS系统的建模容易理解、易于实现,且能使仿真程序的编制更加方便。该方法使得对复杂的柔性制造系统的分析和设计变得更加清晰、直观。 展开更多

关键词 柔性制造系统 映射 PETRI网 建模 仿真 程序设计

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PSO算法在FMS刀具可复用调度中的应用与仿真 被引量：3

8

作者 边培莹 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第3期76-78,共3页

刀具调度在现代FMS生产中越来越频繁,在前期刀具可复用策略研究的基础上,将粒子群算法(PSO)嵌入可复用策略的具体刀具调度中。算法设计上采用了四维变量编码法、整数圆整解码法、以及浮动目标函数迭代法,将刀具复杂的多指标十进制迭代... 刀具调度在现代FMS生产中越来越频繁,在前期刀具可复用策略研究的基础上,将粒子群算法(PSO)嵌入可复用策略的具体刀具调度中。算法设计上采用了四维变量编码法、整数圆整解码法、以及浮动目标函数迭代法,将刀具复杂的多指标十进制迭代过程灵活的加以实现。对该PSO算法以实例进行了仿真,结果证实了刀具的利用率有所提高、系统加工完成时间缩短,从而证明了带PSO的可复用调度策略应用于刀具调度带来的经济性。 展开更多

关键词 FMS 刀具调度 可复用调度策略 PSO

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ZL101A铝合金表面微弧氧化陶瓷层的摩擦磨损性能 被引量：3

9

作者 边培莹 戴君 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期102-105,共4页

在ZL101A铝合金表面制备了微弧氧化陶瓷层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等研究了该陶瓷层的显微组织、物相组成、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:微弧氧化陶瓷层主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相组成,... 在ZL101A铝合金表面制备了微弧氧化陶瓷层,采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等研究了该陶瓷层的显微组织、物相组成、显微硬度和摩擦磨损性能。结果表明:微弧氧化陶瓷层主要由α-Al_2O_3和γ-Al_2O_3相组成,其层厚约60μm,表层疏松、内层致密;该陶瓷层的平均硬度为1 740.9HV,远高于ZL101A铝合金的150.2HV,摩擦因数与磨损质量损失均小于ZL101A铝合金的,其磨损机理主要为磨粒磨损。 展开更多

关键词 ZL101A铝合金 微弧氧化 陶瓷层 显微硬度 摩擦磨损

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增强图像处理算法在在线加工圆形零件轮廓识别中的应用研究 被引量：2

10

作者 边培莹 徐平 《计算机测量与控制》 2018年第3期116-119,共4页

针对加工中心圆形零件在线检测的生产需求,及目前存在的轮廓识别算法冗余、误差漂移的问题,利用Opencv计算机视觉库,采用理论与实验结合方法,选取圆形多孔零件作为研究对象,通过CCD图像采集搭建图像处理软件编码调试的手段,开发了一套... 针对加工中心圆形零件在线检测的生产需求,及目前存在的轮廓识别算法冗余、误差漂移的问题,利用Opencv计算机视觉库,采用理论与实验结合方法,选取圆形多孔零件作为研究对象,通过CCD图像采集搭建图像处理软件编码调试的手段,开发了一套实用的图像处理软硬件系统。经过对零件图像的高斯滤波,轮廓增强,霍夫圆检测,尺寸计算等算法处理,最终的实验表明零件识别曲线尺寸精度达到±0.01mm,验证了图像处理技术在多轮廓、曲线形零件轮廓识别中的可靠性与准确性;软件开发集成环境采用Visual Studio 2013,程序设计语言采用C++语言。 展开更多

关键词 圆形零件 图像处理 高斯滤波 尺寸识别 软件仿真

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基于可复用调度策略的FMS刀具控制与仿真 被引量：2

11

作者 边培莹 《机床与液压》 北大核心 2011年第8期36-39,43,共5页

刀具在现代生产中占据重要地位。在分析刀具流的基础上,提出可复用调度策略,即建立以中央刀库为平台的刀具信息管理系统,对系统使用的每把刀具主要信息如:编号、位置、使用情况、当前状态等进行实时监控及异常情况报告,并在该调度中制... 刀具在现代生产中占据重要地位。在分析刀具流的基础上,提出可复用调度策略,即建立以中央刀库为平台的刀具信息管理系统,对系统使用的每把刀具主要信息如:编号、位置、使用情况、当前状态等进行实时监控及异常情况报告,并在该调度中制订了在多刀具或多任务时的优先机制。根据该调度策略思想进行了建模与仿真,仿真结果明了该刀具管理系统的实时性和有效性,并对不同刀具配置数量下的系统运行结果进行了比较分析。 展开更多

关键词 FMS 刀具流 调度 建模 仿真

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ZL101A微弧氧化层腐蚀环境试验后的摩擦性能 被引量：2

12

作者 边培莹 戴君 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第14期107-109,共3页

对ZL101A进行微弧氧化层的制备,并对微弧氧化后的试样进行了腐蚀性环境试验检测。采用电子扫描电镜、物相分析仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等对腐蚀试验前后的材料进行了组织观察分析、硬度测量和摩擦磨损值测定。结果表明,微弧... 对ZL101A进行微弧氧化层的制备,并对微弧氧化后的试样进行了腐蚀性环境试验检测。采用电子扫描电镜、物相分析仪、显微硬度计、高温摩擦磨损试验机等对腐蚀试验前后的材料进行了组织观察分析、硬度测量和摩擦磨损值测定。结果表明,微弧氧化层的组织由α-Al_2O_3、γ-Al_2O_3和少量Al组成,高硬度的陶瓷层表现出良好的耐磨性及较好的抗腐蚀性。 展开更多

关键词 ZL101A 微弧氧化 环境试验 耐磨性 抗腐蚀性

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多轴联动曲面研磨机床的路径规划研究 被引量：1

13

作者 边培莹 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第5期189-191,共3页

以研制多轴联动数控研磨机床为背景,按照机床的特性和加工表面粗糙度的要求,提出了自由曲面的变曲率分片方法,并与仿人螺旋线研磨轨迹的规划算法相结合来提高表面精度。其算法简单、运算速度快、通用性强。最后,利用Matlab软件对该算法... 以研制多轴联动数控研磨机床为背景,按照机床的特性和加工表面粗糙度的要求,提出了自由曲面的变曲率分片方法,并与仿人螺旋线研磨轨迹的规划算法相结合来提高表面精度。其算法简单、运算速度快、通用性强。最后,利用Matlab软件对该算法进行验证和仿真,其结果表明该规划轨迹较为理想。 展开更多

关键词 自由曲面 变曲率分片 螺旋线 研磨轨迹 仿真

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铸造铝合金真空浸渗针孔修复组织及性能研究 被引量：1

14

作者 边培莹 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期92-96,共5页

本文采用真空浸渗技术,对铸造铝合金(ZL101A)针孔缺陷进行修复,并研究其修复后的综合性能.修复前后的试样分别进行显微组织及能谱分析、摩擦磨损实验、盐雾腐蚀试验等性能测试.研究结果表明:真空浸渗工艺后的铸铝合金表面针孔有效得到填... 本文采用真空浸渗技术,对铸造铝合金(ZL101A)针孔缺陷进行修复,并研究其修复后的综合性能.修复前后的试样分别进行显微组织及能谱分析、摩擦磨损实验、盐雾腐蚀试验等性能测试.研究结果表明:真空浸渗工艺后的铸铝合金表面针孔有效得到填充;摩擦磨损曲线更加平滑,摩擦系数0.61小于未浸渗试样的摩擦系数0.73;盐雾实验测试防腐等级由3级升到6级,表明真空浸渗修复工艺较好地提高了铸造铝合金的力学性能与防腐蚀性能. 展开更多

关键词 铸造铝合金(ZL101A) 针孔修复 真空浸渗 组织及性能

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基于视觉的物体特征点检测算法研究

15

作者 路燕 李德信 +1 位作者 舒德华 边培莹 《液压与气动》 北大核心 2009年第3期80-83,共4页

根据测量物体的外形几何特征,提出了用扫描图像的方法进行特征点的提取,该方法能够以较少的特征点最大程度地反映物体三维尺寸。本文方法与Harris角点方法以及基于边缘的角点检测方法通过实验进行了对比分析,结果表明对形状比较规则的... 根据测量物体的外形几何特征,提出了用扫描图像的方法进行特征点的提取,该方法能够以较少的特征点最大程度地反映物体三维尺寸。本文方法与Harris角点方法以及基于边缘的角点检测方法通过实验进行了对比分析,结果表明对形状比较规则的物体采用扫描的方式进行角点检测,可以在误差允许范围内,提高测量速度。 展开更多

关键词 角点检测 HARRIS算子 尺寸测量 扫描

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以能力为导向的应用型本科机械专业实践教学模式研究 被引量：1

16

作者 边培莹 《中国现代教育装备》 2016年第17期63-65,共3页

主要研究应用型本科机械专业的实践教学,探索实践创新教育的新途径。建立并完善"四平台、两方向"的人才培养模式,将课内教学与课外活动相结合,校内理论教育与校外实践应用相结合,第一课堂实践教学与第二课堂学科竞赛相贯通。... 主要研究应用型本科机械专业的实践教学,探索实践创新教育的新途径。建立并完善"四平台、两方向"的人才培养模式,将课内教学与课外活动相结合,校内理论教育与校外实践应用相结合,第一课堂实践教学与第二课堂学科竞赛相贯通。即逐步完善"两内两外"相结合、"第一第二"相贯通的应用型人才培养模式,同时实行"走出去、请进来"的创新人才培养计划,与企业联合"双导师制"培养社会亟须的技术人才。 展开更多

关键词 应用型本科 机械专业 实践教学

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压力水箱中平板壁的变形分析与研究 被引量：1

17

作者 边培莹 刘建养 《机械制造与自动化》 2016年第2期115-116,120,共3页

平板壁是压力水箱中最薄弱的环节。基于弹性力学中薄膜比拟理论提出了采用横向增加加强筋的方法来提高平板壁的强度与刚度,其方法简单、实现方便、通用性强,并利用ANSYS软件对该方法进行了仿真验证,其结果表明该方法较为理想。

关键词 压力水箱 平板壁 薄膜比拟 有限元仿真分析

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螺旋式粉末成型机变螺距螺杆的设计 被引量：1

18

作者 边培莹 周毓明 《机械制造》 2012年第1期19-20,共2页

针对混合粉末的成型问题,提出了一种螺旋式粉末压缩成型机。主要完成成型机中的核心部件螺杆的设计。为实现最可靠的挤压成型,在对挤出压力及其分布曲线、影响因素等分析的基础上,采用了变螺距螺杆的设计方案,并对螺杆的各设计参数进行... 针对混合粉末的成型问题,提出了一种螺旋式粉末压缩成型机。主要完成成型机中的核心部件螺杆的设计。为实现最可靠的挤压成型,在对挤出压力及其分布曲线、影响因素等分析的基础上,采用了变螺距螺杆的设计方案,并对螺杆的各设计参数进行了详细分析,然后通过三维实体软件完成了该结构的实体建模。 展开更多

关键词 混合粉末成型机 变螺距螺杆 实体建模

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基于规则的FMS加工调度优化及VC++仿真

19

作者 边培莹 《煤矿机械》 北大核心 2011年第5期121-123,共3页

针对煤机车间的机加工任务量大、要求加工协调性高的特点,通过对调度方法的分析比较,提出了基于规则与仿真相结合的调度算法。由生产中的任务堵塞情况分析后设计了4条规则,分别从加工工序、加工设备以及最后的加工次序3个方面层层调度... 针对煤机车间的机加工任务量大、要求加工协调性高的特点,通过对调度方法的分析比较,提出了基于规则与仿真相结合的调度算法。由生产中的任务堵塞情况分析后设计了4条规则,分别从加工工序、加工设备以及最后的加工次序3个方面层层调度优化。通过仿真程序实时运行了一个典型的加工任务,从运行的结果数据验证了算法的有效性。这种调度相对于智能调度简单、可靠,且实例中提高了16.5%的加工效率。 展开更多

关键词 柔性制造系统 加工任务 基于规则 调度优化 仿真

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行星式双平面多工件研磨盘设计

20

作者 边培莹 《机械制造与自动化》 2014年第5期43-45,58,共4页

行星式研磨是在传统研磨机构的基础上,通过改变行星结构获得理想研磨轨迹,从而来提高研磨精度和效率的一种研磨方式。以实现多工件双平面同时研磨为需求,设计了对其运动轨迹做了具体分析,根据加工要求设计出具体的行星式研磨盘结构,并... 行星式研磨是在传统研磨机构的基础上,通过改变行星结构获得理想研磨轨迹,从而来提高研磨精度和效率的一种研磨方式。以实现多工件双平面同时研磨为需求,设计了对其运动轨迹做了具体分析,根据加工要求设计出具体的行星式研磨盘结构,并进一步对该研磨盘进行了运动几何学仿真以验证其可用性。这种研磨机在保证研磨加工精度和加工品质的同时,还可在一定尺寸范围内实现不同截面、多个工件的同时研磨,提高了加工效率,降低了加工成本。 展开更多

关键词 研磨 行星式 结构设计 轨迹仿真

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