高速高效切削加工是机械加工的必然发展方向。刀具刃口钝化通过改变切削刃的微观轮廓,提高刀具使用寿命、改善切削性能和加工表面质量。基于刀具刃口磁力钝化方法,研究了硬质合金刀具钝化过程中,磁盘间隙对钝化压力和去除量的影响规律,采用有限元软件ANSYS对刀具刃口钝化过程中进行磁场分析,分析了磁盘间距对磁感应强度和磁力线分布的影响规律,并通过与实验相结合,研究钝化时间和工作间隙对钝圆半径的影响规律,研究成果对于实现刀具钝化刃口优化,促进我国装备制造业的发展具有重要的科学和工程意义。

碳原子序列较低,可耐高温,具有高导热性和优良的等离子体相容性,十分适合作为托卡马克(ITER)中的面向等离子体材料(Plasma Facing Materials,PFMs)。但碳壁在面临聚变装置内部复杂的使用环境时,会遭受等离子体粒子(尤其是氢同位素D、T粒子)的轰炸、瞬态和稳态高热负荷和电磁效应等伤害,形成的碳共沉积层将大幅度降低聚变堆中的等离子体持续放电,影响材料的寿命。同位素示踪技术可通过追踪元素的运行轨迹或变化来检测碳璧腐蚀程度,简单高效且灵敏度高,离子束分析技术是目前最常用的同位素分析方法,文中通过对比分析几种常用的离子束分析技术,综合介绍了13C同位素示踪ITER碳壁腐蚀的方法。

为解决严寒地区混凝土工程普遍出现的冻害现象,提高混凝土的抗冻性能,对双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土混凝土进行了200次冻融循环试验,测得其冻融前后试件的质量损失率与相对动弹性模量。结果表明,双掺聚丙烯晴纤维和偏高岭土可较大幅度提高混凝土的抗冻性能;随着偏高岭土掺量增加,混凝土质量损失率和相对动弹性模量都得到较大改善;随着聚丙烯晴纤维掺量的增加,混凝土质量损失率得到改善,相对动弹性模量逐渐降低。

以绳系辅助离轨系统为背景，考虑到大气阻力摄动和子星——返回舱的非质点因素，返回舱与绳系辅助离轨系统的相对姿态将产生大幅周期性变化，这将影响或破坏系统的稳定性；同时三自由度下绳系系统的展开控制和绳系系统横向振动抑制控制也对返回舱姿态的稳定性和精度提出了更高的要求。基于此，本文建立了大气阻力摄动下的绳系系统的展开动力学和返回舱姿态动力学模型；并在此基础上，设计了绳系辅助离轨系统的相对姿态跟踪控制策略。通过数学仿真来验证大气阻力摄动下该姿态跟踪控制算法的有效性，结果表明，该控制律能够有效控制绳系辅助离轨系统的相对姿态，满足展开控制的需要。

刀具刃口通过钝化可以去除刃口缺陷,提高刀具使用寿命和切削过程的稳定性。刀具钝化刃口可以是对称的,也可以是非对称的。通过建模软件SolidWorks建立不同形状因子的非对称刃口二维模型,采用切削仿真软件ThirdWave建立硬质合金刀具钝化非对称刃口对铣削45钢过程的有限元模型,分析形状因子对温度场的分布规律,揭示刀具钝化非对称刃口对切削温度的影响规律,研究结果对于实现刀具钝化刃口优化,提高加工水平具有重要意义。

对管道循环泵轴加工时存在的问题进行了分析，并相应提出了解决方法。管道循环泵泵轴采用2Cr13不锈钢材料，加工性能差，应合理选择切削参数，采用强度较高、导热系数较大的钨钴类硬质合金机夹可转位车刀，以保证粗糙度，提高生产效率。为控制泵轴外圆径向跳动不超过0．025mm，设置了心棒巧妙装夹，并将广数980T车床的普通三爪卡盘改装成液压卡盘，车削软爪夹持面，保证机床主轴与心棒基准的统一。