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可下載可修改參賽課件參賽選手:***震動(dòng)噪聲、熱設(shè)計(jì)、電磁兼容專題技術(shù)0、概述1、面向目標(biāo)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2、失效模式機(jī)理與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則匹配關(guān)系3、減震、降噪與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4、結(jié)構(gòu)熱設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5、電磁兼容與靜電防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則目錄1.1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論1.2、一體化設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)布局準(zhǔn)則1.3、優(yōu)先數(shù)系與產(chǎn)品系列準(zhǔn)則1.4、模塊劃分準(zhǔn)則1.5、通用模塊與專用模塊準(zhǔn)則1.6、NDI與接口設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.7、功能匹配與產(chǎn)品組成層次準(zhǔn)則1.8、同類產(chǎn)品缺陷清晰準(zhǔn)則1.9、用戶環(huán)境明確準(zhǔn)則1.10、隱含環(huán)境條件明確準(zhǔn)則1.11、環(huán)境條件變化率準(zhǔn)則1.12、環(huán)境材料匹配準(zhǔn)則1.13、設(shè)計(jì)、工藝、裝配基準(zhǔn)匹配準(zhǔn)則1.14、組合體標(biāo)注規(guī)范第一章、面向目標(biāo)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(續(xù)下頁(yè))1.15、檢測(cè)維修可達(dá)性準(zhǔn)則1.16、RMS與PHM準(zhǔn)則1.17、防差錯(cuò)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.18、設(shè)計(jì)公差與加工能力匹配準(zhǔn)則1.19、系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.20、外觀與防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.21、多因素鉸鏈準(zhǔn)則1.22、產(chǎn)品履歷與質(zhì)量控制準(zhǔn)則1.23、維修工具、維修設(shè)備及技術(shù)支持準(zhǔn)則1.24、目標(biāo)量化準(zhǔn)則1.25、優(yōu)選器件清單與標(biāo)準(zhǔn)件使用準(zhǔn)則1.26、特殊技術(shù)要求應(yīng)用1.27、特殊環(huán)境產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論整機(jī)布局對(duì)部件的裝配位置和重量有明確的要求計(jì)算結(jié)構(gòu)中心的高度和偏離中心的程度型號(hào)間的指標(biāo)和功能差別?公用模塊與專用模塊;繼承設(shè)計(jì)?本產(chǎn)品系列型譜?哪些模塊或零件或設(shè)計(jì)將被后續(xù)產(chǎn)品繼承?1.2、一體化設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)布局準(zhǔn)則至上而下的一體化設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)布局,能夠體現(xiàn)產(chǎn)品特色與風(fēng)格取決于設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念,并決定產(chǎn)品定位。1.3、優(yōu)先數(shù)系與產(chǎn)品系列準(zhǔn)則模塊基本型系列化優(yōu)先數(shù)優(yōu)先數(shù)系E系列G系列1.4、模塊劃分準(zhǔn)則獨(dú)立功能產(chǎn)品復(fù)雜程度幾何特征具體規(guī)模接口因素成熟程度與使用考核情況1.5、通用模塊與專用模塊準(zhǔn)則比例批量成本RMS創(chuàng)新與特色1.6、NDI與接口設(shè)計(jì)準(zhǔn)則執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)體系模塊化程度與關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)技術(shù)成熟水平產(chǎn)品應(yīng)用廣泛性評(píng)價(jià)更新?lián)Q代周期與先進(jìn)性評(píng)估接口開放型與兼容性通過一體化設(shè)計(jì),巧妙應(yīng)用接口設(shè)計(jì)技術(shù),合理劃分模塊、控制NDI比例1.7、功能匹配與產(chǎn)品組成層次準(zhǔn)則通用模塊比例模塊特征接口配置造價(jià)與功能匹配模塊與對(duì)裝配人員、客戶服務(wù)人員的技術(shù)水平匹配批量與制造水平匹配1.8、同類產(chǎn)品缺陷清晰準(zhǔn)則明確了解同類產(chǎn)品的常見故障;產(chǎn)品的技術(shù)方案如何規(guī)避這些故障的措施。1.9、用戶環(huán)境明確準(zhǔn)則溫度濕度溫變和溫變率鹽霧氣壓條件顛簸搖擺振動(dòng)自身重量受力條件系統(tǒng)需配套的環(huán)境條件要求1.10、隱含環(huán)境條件明確準(zhǔn)則
對(duì)設(shè)備自身、配套設(shè)備或同環(huán)境下的設(shè)備運(yùn)行時(shí),如果導(dǎo)致實(shí)際環(huán)境條件與非工作狀態(tài)預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)下的氣候環(huán)境有較大差異,須按照最惡劣的條件作為設(shè)計(jì)要求。1.11、環(huán)境條件變化率明確準(zhǔn)則設(shè)備實(shí)際運(yùn)行條件下,環(huán)境條件變化的變化率是多少?變化率對(duì)機(jī)器性能的影響在設(shè)計(jì)上的防范措施。1.12、環(huán)境材料匹配準(zhǔn)則設(shè)備系統(tǒng)與其工作環(huán)境、儲(chǔ)存環(huán)境相接觸的材料沒有電勢(shì)差;有電勢(shì)差,但不會(huì)產(chǎn)生電解液1.13、設(shè)計(jì)、工藝、裝配基準(zhǔn)匹配準(zhǔn)則位置誤差:定向誤差、定位誤差、跳度定向:平行度、垂直度、傾斜度定位:同軸度、對(duì)稱度、位置度跳度:圓跳動(dòng)、全跳動(dòng)提取組成要素、提取導(dǎo)出要素基準(zhǔn)與被測(cè)要素有關(guān)且用來(lái)確定其幾何位置關(guān)系的一個(gè)幾何理想要素(如軸線、直線、平面等),可由零件上一個(gè)或幾個(gè)要素構(gòu)成基準(zhǔn)體系:由兩個(gè)或三個(gè)單獨(dú)的基準(zhǔn)構(gòu)成的組合用來(lái)確定被測(cè)要素幾何位置關(guān)系1.14、組合體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范零件上用來(lái)建立基準(zhǔn)并實(shí)際起基準(zhǔn)作用的要素(如一條邊、一個(gè)表面、或一個(gè)孔)由于基準(zhǔn)要素必然存在加工誤差,因此必要時(shí)應(yīng)對(duì)其規(guī)定適當(dāng)?shù)男螤罟顔我灰兀盒螤钫`差,直線度、平面度、圓度、圓柱度單一或關(guān)聯(lián)要素:形位與輪廓基準(zhǔn)目標(biāo)零件上與加工或檢驗(yàn)設(shè)備相接觸的點(diǎn)、線、或局部區(qū)域,用來(lái)體現(xiàn)滿足功能要求的基準(zhǔn)模擬基準(zhǔn)要素:在加工和檢驗(yàn)用來(lái)建立基準(zhǔn)并與基準(zhǔn)要素相接觸,且具有足夠精度的實(shí)際表面(如一個(gè)平面、一個(gè)支撐、或一個(gè)心棒)模擬基準(zhǔn)要素是基準(zhǔn)的實(shí)際體現(xiàn)1.15、檢測(cè)維修可達(dá)性準(zhǔn)則
對(duì)關(guān)鍵重要件、關(guān)鍵單元、易損件及維修檢測(cè)需要接近的部件要有良好的可接近性和可達(dá)性。1.16、RMS與PHM準(zhǔn)則RMSPHM準(zhǔn)則1.17、防差錯(cuò)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則接口準(zhǔn)則顯著標(biāo)志人素工程1.18、設(shè)計(jì)公差與加工能力匹配準(zhǔn)則
設(shè)計(jì)要求公差和加工廠的加工精度等級(jí)能力一致或適度偏高。關(guān)鍵配合尺寸的加工要求明確準(zhǔn)則關(guān)鍵配合尺寸的加工是否有粗糙度或形位公差的要求GBT4249公差原則平行、同軸、對(duì)中等要求的加工面,只用一道工序解決對(duì)有平行、同軸、對(duì)中等要求的加工面,設(shè)計(jì)上盡量使這些有位置精度要求的元素在同一道工序中加工同一道工序準(zhǔn)則減少剛體轉(zhuǎn)動(dòng)位移準(zhǔn)則消除剛體位移;減小配合面到傳動(dòng)中心的距離;有轉(zhuǎn)動(dòng)傾向的配合、減小配合面到轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的距離禁止兩個(gè)或更多個(gè)配合面避免雙重配合準(zhǔn)則同樣加工精度,構(gòu)件公稱尺寸越小,越容易加工;即構(gòu)件尺寸越小,加工精度越容易提高;使較高配合精度要求的工作面的面積和配合距離盡可能小最小公稱尺寸準(zhǔn)則
要盡量避免串聯(lián)尺寸鏈上的標(biāo)注方法,非功能性的尺寸可以不標(biāo)避免累積誤差準(zhǔn)則配合面的幾何形狀應(yīng)尺量簡(jiǎn)單圓柱面代替圓錐面,平行、垂直面代替傾斜面形狀簡(jiǎn)單準(zhǔn)則
導(dǎo)軌、螺紋、絞聯(lián)、插接有間隙會(huì)降低配合精度,過盈摩擦力太大會(huì)咬死,這種配合狀態(tài)用選擇公差的方法難實(shí)現(xiàn),用柔度大的彈性體消除間隙采用彈性元件準(zhǔn)則1.19、系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)與接地安全設(shè)計(jì)準(zhǔn)則電氣安全分類I類、II類?對(duì)接地阻抗值的要求?畫出系統(tǒng)接地圖1.20、外觀與防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則外觀協(xié)調(diào)性與美感設(shè)計(jì)準(zhǔn)則外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)(GB4208-2008/’IEC60529:2001)1.21、多因素鉸鏈準(zhǔn)則主導(dǎo)因素主要設(shè)計(jì)準(zhǔn)則校核準(zhǔn)則關(guān)聯(lián)系數(shù)制約與支撐1.22、產(chǎn)品履歷與質(zhì)量控制準(zhǔn)則
材料、加工、檢測(cè)、驗(yàn)收、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn);狀態(tài)控制;過程控制;產(chǎn)品履歷;安裝標(biāo)準(zhǔn);包裝運(yùn)輸。1.23、維修工具、維修設(shè)備及技術(shù)支持準(zhǔn)則
腐蝕件、電池等易損件、貯存維修等全壽命周期內(nèi),設(shè)計(jì)需要更換的零部件或模塊單元數(shù)量分解與再裝頻度技術(shù)支持要求1.24、目標(biāo)量化準(zhǔn)則
量化指標(biāo),質(zhì)量(重量)指標(biāo);幾何尺寸NDI比例制造成本生產(chǎn)周期RMS與PHMBIT與ETE指標(biāo)三化綜合指標(biāo)1.25、優(yōu)選器件清單與標(biāo)準(zhǔn)件使用準(zhǔn)則現(xiàn)行類似產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量故障統(tǒng)計(jì)用戶反饋器件更新?lián)Q代模塊化程度系列型譜優(yōu)選清單1.26、特殊技術(shù)要求應(yīng)用相同接口規(guī)范的接口件應(yīng)統(tǒng)一成一種規(guī)格;不同接口規(guī)范的接口件禁止用同一種規(guī)格;但對(duì)有公母頭區(qū)別的接插件,可以靠分別用公、母頭的同規(guī)格接插件區(qū)分。接口規(guī)格不一致準(zhǔn)則螺母與螺紋使用相同的材料,避免膨脹系數(shù)不同和腐蝕的發(fā)生。包括接插件固定、結(jié)構(gòu)間的鉚接等1.27、特殊環(huán)境產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則第二章、失效模式機(jī)理與設(shè)計(jì)準(zhǔn)則匹配關(guān)系2.1、傳統(tǒng)靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其局限性2.2、不同載荷環(huán)境作用的失效特征、模式與機(jī)理探討2.3、產(chǎn)品故障失效殘骸及斷口處理程序與保護(hù)準(zhǔn)則2.4、產(chǎn)品失效分析規(guī)范2.5、疲勞斷口特征與疲勞試驗(yàn)準(zhǔn)則2.6、振動(dòng)、沖擊、噪聲等力學(xué)環(huán)境特征2.7、熱應(yīng)力破壞特征與熱疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.8、力熱聯(lián)合作用與高溫疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則2.9、電氣絕緣耐熱性分級(jí)準(zhǔn)則2.10、電磁干擾與電磁兼容性準(zhǔn)則2.12、靜電危害與靜電防護(hù)準(zhǔn)則2.1、傳統(tǒng)靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其局限性
圣維南原理:如果把物體的一小部分邊界上的面里,變換為分布不同但靜力等效的面力(主矢量相同,對(duì)于同一點(diǎn)的主矩也相同),那么,近處的應(yīng)力分布將有顯著的改變,但是遠(yuǎn)處所受的影響可以不計(jì).注意:圣維南原理絕不能離開“靜力等效”幾何、物理、相容四個(gè)強(qiáng)度理論第一類強(qiáng)度理論:斷裂破壞理論第一強(qiáng)度理論:最大拉應(yīng)力理論第二強(qiáng)度理論:最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論四大強(qiáng)度理論第二類強(qiáng)度理論:流動(dòng)破壞理論第三強(qiáng)度理論:最大剪應(yīng)力理論第四強(qiáng)度理論:形狀改變比能理論平面應(yīng)力
平面應(yīng)變當(dāng)應(yīng)變發(fā)生在一個(gè)應(yīng)力為0的正交平面時(shí),發(fā)生平面應(yīng)變
一般三維空間應(yīng)力狀態(tài)一般應(yīng)力狀態(tài)
2.2、不同載荷環(huán)境作用的失效特征、模式與機(jī)理探討
時(shí)間特征,形貌特征,標(biāo)本特征,獨(dú)立特征,關(guān)聯(lián)特征,檢測(cè)特征,影響特征等宏觀破壞,局部損傷,功能下降,功能完全喪失過載,超壓,疲勞,蠕變,老化,腐蝕變質(zhì)等2.3、產(chǎn)品故障失效殘骸及斷口處理程序與保護(hù)準(zhǔn)則
故障現(xiàn)場(chǎng)失效殘骸醋酸纖維脂斷口保護(hù)斷口形貌能譜失效部位樣品保管2.4、產(chǎn)品失效分析規(guī)范FTAFMEAFMECA低倍金相掃描電鏡能譜類別2.5、疲勞斷口特征與疲勞試驗(yàn)準(zhǔn)則2.6、
振動(dòng)、沖擊、噪聲等力學(xué)環(huán)境特征疲勞失效條件下的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則基于基于初始缺陷的斷裂與損傷容限等其它失效模式的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則耐久性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則變形設(shè)計(jì)準(zhǔn)則剪斷2.7、熱應(yīng)力破壞特征與熱疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
符合材力假設(shè)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則疲勞失效條件下的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則基于基于初始缺陷的斷裂與損傷容限等其它失效模式的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則耐久性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則變形設(shè)計(jì)準(zhǔn)則過熱2.8、力熱聯(lián)合作用與高溫疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則基本準(zhǔn)則校核準(zhǔn)則綜合試驗(yàn)熱/化學(xué)/氣候復(fù)合環(huán)境下工作的構(gòu)件,使用壽命和服役期間,應(yīng)不出現(xiàn)影響起良好工作狀態(tài)的腐蝕,損傷,磨蝕坑,應(yīng)力腐蝕裂紋,剝蝕等2.9、電氣絕緣與耐熱性分級(jí)電氣絕緣材料/電氣絕緣系統(tǒng)的耐熱等級(jí)為EIM/EIS相對(duì)應(yīng)的最高使用溫度(攝氏度)的數(shù)值.相對(duì)耐熱指數(shù)(RTE)指被試材料達(dá)到終點(diǎn)的評(píng)估時(shí)間等于參照材料在預(yù)估耐熱指數(shù)(ATE)的溫度下達(dá)到終點(diǎn)的評(píng)估時(shí)間時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度預(yù)估耐熱指數(shù)(ATE)為某一攝氏度的數(shù)值,在該溫度下,參照材料在特定的使用條件下具有已知的、滿意的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)電氣絕緣材料耐熱性分級(jí)RTE耐熱等級(jí)過去表示法<9070-<90~10590Y>105~120105A>120~130120E>130~155130B>155~180155F>180~200180H>200~220200->220~250220->250250-2.10、電磁干擾與電磁兼容性準(zhǔn)則
2.11、靜電危害與靜電防護(hù)準(zhǔn)則靜電對(duì)人可能造成危害也可能成為映引火源將導(dǎo)電性零部件接地消除靜電電荷蓄積第三章、減震、降噪與結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.1、沖擊載荷與霍普金圣效應(yīng)3.2、混響噪聲與行波管噪聲3.3、各態(tài)遍歷的隨機(jī)振動(dòng)3.4、周期性振動(dòng)3.5、隨機(jī)振動(dòng)的時(shí)間與頻率特性3.6、模態(tài)試驗(yàn)與動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3.7、空氣噪聲測(cè)量及對(duì)人影響評(píng)價(jià)準(zhǔn)則3.8、隔聲罩和隔聲間噪聲控制準(zhǔn)則3.9、噪聲限值與控制準(zhǔn)則3.10、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)準(zhǔn)則3.11、半正弦沖擊與沖擊響應(yīng)譜3.12、受沖擊載荷與交變動(dòng)載作用構(gòu)件的結(jié)構(gòu)柔性與變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則續(xù)3.13、高強(qiáng)度材料動(dòng)載設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.14、產(chǎn)品減振降噪準(zhǔn)則3.15、窄帶隨機(jī)振動(dòng)準(zhǔn)則3.16、復(fù)合載荷環(huán)境材料匹配準(zhǔn)則3.17、載荷環(huán)境毛坯匹配準(zhǔn)則3.18、減振器與結(jié)構(gòu)阻尼準(zhǔn)則3.19、潤(rùn)滑與降噪準(zhǔn)則3.20、表面技術(shù)與潤(rùn)滑匹配準(zhǔn)則3.21、箱座、支架類零部件材料阻尼準(zhǔn)則3.22、鑄件減震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.23、鍛件、焊接件抗沖擊設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.24、力學(xué)環(huán)境預(yù)示與設(shè)計(jì)應(yīng)用準(zhǔn)則干涉模型
廣義強(qiáng)度—載荷干涉模型σp0強(qiáng)度應(yīng)力失效3.1、沖擊載荷與霍普金圣效應(yīng)
吊索、吊具霍普金森實(shí)驗(yàn)宏觀運(yùn)動(dòng)振動(dòng)響應(yīng)局部效應(yīng)3.2、混響噪聲與行波管噪聲混響場(chǎng)噪聲:沒有顯著的方向性,具有各向能量均等的特征。一般的空間封閉噪聲行波管噪聲:在某一方向上具有明顯能量梯度,可實(shí)現(xiàn)量級(jí)較高的氣動(dòng)噪聲環(huán)境汽泡潰滅(空泡噪聲)文秋里管汽蝕區(qū)3.3、各態(tài)遍歷的隨機(jī)振動(dòng)無(wú)明顯周期特性,服從均值為零的正態(tài)分布波恩-馮-卡門邊界條件波恩-馮-卡門把N個(gè)原子構(gòu)成的鏈看著無(wú)限長(zhǎng)原子鏈中的一段,線晶格的振動(dòng)方式數(shù)等于其原子數(shù)。線晶格中,每個(gè)原子的振動(dòng)自由度為1,晶格的獨(dú)立方式數(shù)等于晶體自由度數(shù)。三維晶體中獨(dú)立的振動(dòng)方式數(shù)為3N。3.4、周期性振動(dòng)晶體中原子作集體的振動(dòng)表現(xiàn)為格波,格波(波長(zhǎng)小于10nm)不一定是簡(jiǎn)諧波,但可用付里葉法分解成許多簡(jiǎn)諧波的疊加。振動(dòng)微弱時(shí),格波就是簡(jiǎn)諧波,彼此間作用可不予考慮,相互獨(dú)立,稱為獨(dú)立模式。正弦波、余弦波、周期三角、方波周期數(shù)、頻率、峰值、有效值3.5、隨機(jī)振動(dòng)的時(shí)間與頻率特性晶格熱振動(dòng)晶體中原子的熱運(yùn)動(dòng):晶格振動(dòng)、擴(kuò)散和溶解晶格振動(dòng)破壞晶格的空間周期性,對(duì)固體的熱容、熱膨脹、電阻、紅外吸收等性質(zhì)以及一些固態(tài)相變產(chǎn)生重要影響。3.6、模態(tài)試驗(yàn)與動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則多體動(dòng)力學(xué)仿真ADAMS部件模態(tài)節(jié)點(diǎn)控制振動(dòng)幅值控制吊裝與支撐激勵(lì)方式振動(dòng)傳感器布置測(cè)量電纜布置與固定信號(hào)適配與電源適調(diào)數(shù)據(jù)采集與記錄模態(tài)特征參數(shù)分析3.7、空氣噪聲測(cè)量及對(duì)人影響評(píng)價(jià)準(zhǔn)則測(cè)量方法根據(jù):噪聲問題特性,噪聲的特性和聲源的特性,描述噪聲問題所需要的嚴(yán)密程度主要有調(diào)查法,工程法和精密方法對(duì)人影響的評(píng)價(jià):確定描述噪聲對(duì)人影響的量,聯(lián)系噪聲的物理特性與主觀效應(yīng)的近似度量方法:計(jì)權(quán)聲級(jí),響度級(jí)和響度,感覺噪聲級(jí)和噪度,噪聲產(chǎn)生的煩擾,對(duì)語(yǔ)言通訊的干擾,職業(yè)噪聲對(duì)聽力保護(hù)的評(píng)價(jià)3.8、隔聲罩和隔聲間噪聲控制準(zhǔn)則汽泡潰滅噪聲盤管、排管振動(dòng)噪聲控制、柔性綁扎與固定、流速控制、截面控制汽蝕區(qū)槳葉汽空泡汽蝕3.9、噪聲限值與控制準(zhǔn)則抗性消聲準(zhǔn)則:反射與共振,主要用于有突出頻率成分的氣流噪聲源節(jié)流消聲準(zhǔn)則:主要用于氣體排放,高壓損失阻性消聲準(zhǔn)則:采用內(nèi)襯高效吸聲材料3.10、隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)準(zhǔn)則產(chǎn)品和元器件標(biāo)準(zhǔn)篩選試驗(yàn)產(chǎn)品驗(yàn)收試驗(yàn)鑒定試驗(yàn)例行試驗(yàn)等采用梯形譜,主要控制指標(biāo)為:試驗(yàn)頻帶、功率譜密度水平和總均方根grms3.11、半正弦沖擊與沖擊響應(yīng)譜半正弦沖擊:適用于普通碰撞及發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過程的沖擊描述作用時(shí)間幅值控制精度沖擊響應(yīng)譜:適用于爆炸、分離等作用過程的環(huán)境描述3.12、受沖擊載荷與交變動(dòng)載作用構(gòu)件的結(jié)構(gòu)柔性與變形協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
有沖擊載荷的情況下,加大柔性,避免沖擊,但快速響應(yīng)特性會(huì)下降。載荷特征、失效模式、作用機(jī)理、宏觀形態(tài)、微觀損傷、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)與協(xié)調(diào)準(zhǔn)則柔性準(zhǔn)則的措施:增加等截面桿的長(zhǎng)度;避免截面突變;安裝緩沖器;選用彈性模量小的材料。變形協(xié)調(diào)準(zhǔn)則
在力的傳遞中,構(gòu)件會(huì)發(fā)生變形,變形不對(duì)稱、接觸面變形不匹配等都會(huì)引起走偏、應(yīng)力集中等問題;解決措施:在接觸面處,降低構(gòu)件在力流方向上的剛度,以便減少對(duì)另一構(gòu)件變形的阻礙,使變形同步;如:軸承的軸固定架、天車的導(dǎo)軌影響因素影響表面能因素晶體類型晶體取向溫度雜質(zhì)表面形狀表面曲率及表面狀況3.13、高強(qiáng)度材料動(dòng)載設(shè)計(jì)準(zhǔn)則靜強(qiáng)度傳力路徑損傷容限耐久性與剩余壽命PHM管理KY≤KIC3.14、產(chǎn)品減振降噪準(zhǔn)則模態(tài)控制激勵(lì)控制減振控制聲源控制簡(jiǎn)諧振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程:通解:有阻尼振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程通解:臨界阻尼:有阻尼周期振動(dòng)通解強(qiáng)迫振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程通解:當(dāng)發(fā)生共振時(shí)避免共振:或有阻尼強(qiáng)迫振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程:通解:問題:一般系統(tǒng)
示意圖當(dāng)q=ω時(shí)的強(qiáng)迫振動(dòng)自由振動(dòng)xt03.15、窄帶隨機(jī)振動(dòng)準(zhǔn)則
工程實(shí)施過程中對(duì)于具有窄帶隨機(jī)特征的振動(dòng)環(huán)境,可簡(jiǎn)化采用正弦周期振動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則3.16、復(fù)合載荷環(huán)境材料匹配準(zhǔn)則齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主要受力部分是輪齒,齒面承受接觸應(yīng)力和摩擦力,要求輪齒表面有足夠的強(qiáng)度和硬度同時(shí),齒根部分要承受彎曲應(yīng)力齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)過程中有時(shí)還受到?jīng)_擊力,因此齒輪本體要有一定的強(qiáng)度和韌性一般中小型齒輪應(yīng)選用綜合機(jī)械性能良好的中碳結(jié)構(gòu)鋼,重要的齒輪應(yīng)選用合金滲碳鋼。其毛坯生產(chǎn)方法采用型材經(jīng)鍛造而結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型齒輪,其毛坯可用鑄鋼或球墨鑄鐵鑄造而成續(xù)在單件生產(chǎn)的條件下,也可用焊接方法制造大型齒輪的毛坯低速運(yùn)轉(zhuǎn)受力不大的齒輪,可用灰鑄鐵件為毛坯高速輕載的普通小齒輪,為減小噪聲也可用非金屬材料(如尼龍等)制造對(duì)要求傳動(dòng)精確、結(jié)構(gòu)小巧的儀表齒輪,可用板料沖裁而成有些齒輪也可用壓鑄、粉末冶金等方法制成3.17、載荷環(huán)境毛坯匹配準(zhǔn)則載荷類型環(huán)境特征工件形狀結(jié)構(gòu)尺寸規(guī)模3.18、減振器與結(jié)構(gòu)阻尼準(zhǔn)則減振器諧振特性及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的剛度、質(zhì)量、阻尼決定的儀器、設(shè)備動(dòng)力學(xué)常數(shù)運(yùn)動(dòng)方程:通解:臨界阻尼:3.19、潤(rùn)滑與降噪準(zhǔn)則3.20、表面技術(shù)與潤(rùn)滑匹配準(zhǔn)則齒面嚴(yán)重膠合現(xiàn)象A、金屬化學(xué)處理鋼鐵的化學(xué)氧化(0.5~1.5μm)有色金屬的化學(xué)氧化(0.5~4μm)鋁及鋁合金的陽(yáng)極氧化可控制在幾十~幾百微米(鋁自然氧化膜層厚0.010~0.015μm)磷化處理(5~20μm)鉻酸鹽膜(0.8~2μm)B、表面缺陷表面空位表面增原子表面雜質(zhì)原子色心和極化子C、表面覆蓋技術(shù)準(zhǔn)則涂料涂裝(有機(jī)涂料:酚醛樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨基甲酸樹脂及光固化涂料等)粘涂(加入二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉末和纖維等特殊材料的膠粘劑直接涂敷于零件表面)堆焊熱噴涂熱浸鍍(將工件浸在熔融的液態(tài)金屬中形成的鍍層)搪瓷、陶瓷、塑料涂敷D、表面改性技術(shù)準(zhǔn)則表面形變強(qiáng)化(噴丸等)表面熱處理(感應(yīng)、火焰、浴爐、電解液及高密度能量表面淬火)表面化學(xué)熱處理(滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼、滲金屬)等離子體表面處理激光、電子束、高密度太陽(yáng)能表面處理離子注入表面改性E、表面沉積技術(shù)準(zhǔn)則真空鍍膜濺射鍍膜離子鍍化學(xué)氣相沉積CVD分子束外延離子束合成薄膜F、一般材料的硫酸陽(yáng)極化膜經(jīng)重鉻酸鹽處理的硫酸陽(yáng)極化膜層一般為黃色或黃綠色。鋁銅合金,膜內(nèi)為黃綠色鋁硅合金的膜層為灰色或黑色,經(jīng)機(jī)加表面呈灰色與黃色鋁鎂合金的膜層為帶條紋灰黃色或灰黑色鍛壓件的膜層為黑色條紋狀.G、配合偶件腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則保護(hù)層緩蝕劑鈍化經(jīng)重鉻酸鹽處理的硫酸陽(yáng)極化膜層電火花涂附硬度匹配準(zhǔn)則電化學(xué)防護(hù)準(zhǔn)則3.21、箱座、支架類零部件材料阻尼準(zhǔn)則根據(jù)這類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求,通常采用鑄鐵以鑄造方法制成毛坯鑄鐵能制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的毛坯,具有良好的耐壓、耐磨和減振性,價(jià)格便宜對(duì)受力大、復(fù)雜的零件毛坯,則采用鑄鋼件在單件生產(chǎn)或工期緊迫時(shí),也可采用焊接件制造毛坯,它的優(yōu)點(diǎn)可減輕零件重量,但減振性不如鑄鐵件3.22、鑄件減震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用要求,通常采用鑄鐵以鑄造方法制成毛坯鑄鐵能制造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的毛坯,具有良好的耐壓、耐磨和減振性,價(jià)格便宜對(duì)受力大、復(fù)雜的零件毛坯,則采用鑄鋼件在單件生產(chǎn)或工期緊迫時(shí),也可采用焊接件制造毛坯,它的優(yōu)點(diǎn)可減輕零件重量,但減振性不如鑄鐵件有些異形斷面或彎曲軸線的軸,如凸輪軸、曲軸等,材料采用球墨鑄鐵,其毛坯選用鑄造成形方法。在某些情況下,零件毛坯成形方法可選用鍛-焊、鑄-焊結(jié)合的方法例如:汽車排氣閥零件,可將合金耐熱鋼的閥帽與普通碳素鋼的閥桿焊成一體,以節(jié)約耐熱鋼材料。有些大型軸桿類零件的毛坯,例如我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的12000t水壓機(jī)的立柱,即采用鑄焊結(jié)構(gòu);該立柱長(zhǎng)18m,直徑1m,壁厚0.3m,重80t,采用ZG270—500,分六段鑄造,以焊接方法焊成整體毛坯3.23、鍛件、焊接件抗沖擊設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般的軸類零件若各段臺(tái)階直徑相差不大,可直接選用型材;若直徑相差較大,則可采用鍛件。大型零件只能采用自由鍛件、砂型鑄件或焊接件。軸桿類零件一般都是重要的受力和傳動(dòng)零件用于中等載荷或一般要求的軸,主要選用中碳調(diào)質(zhì)鋼用于重載、沖擊及耐磨的軸,主要選用合金結(jié)構(gòu)鋼用這類材料制造的軸,其毛坯均采用鍛造成形加工方法3.24、鐵基合金材料熱處理準(zhǔn)則狀態(tài)圖微觀組織與宏觀性能加熱與冷卻速率介質(zhì)缺陷控制純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變金屬化合物金屬化合物------是合金各組元相互化合而形成的一種新的金屬晶體。(如Fe3C)具有自己特殊的復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu),與各組元完全不同。性能也與各組元的完全不同,通常是熔點(diǎn)高、硬度高、脆性大、塑性差。非金屬化合物(如FeS、MnS…等)——不是金屬鍵結(jié)合,也不具有金屬特性,故屬合金中的夾雜物。合金結(jié)晶過程平衡冷卻中,金屬結(jié)晶后內(nèi)部的成分均勻一致。對(duì)于在一段溫度范圍內(nèi)結(jié)晶的金屬,除形成晶粒外,還存在晶粒內(nèi)原子的擴(kuò)散。合金在整個(gè)結(jié)晶過程中,固體的含B質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿固態(tài)線變化,液體的含B質(zhì)量分?jǐn)?shù)沿液態(tài)線變化。全部結(jié)晶成固體后,晶粒內(nèi)的成分才是所選定合金的成分K液態(tài)固態(tài)鐵素體鐵素體——碳溶解在α-Fe中形成的間隙固溶體,通常用F表示。它仍保持α-Fe的體心立方晶格結(jié)構(gòu)。F中鐵溶解碳的能力很小,隨溫度的不同而不同。在室溫時(shí)的溶解度僅有0.0008%,在600℃時(shí)的溶解度僅有0.008%,在727℃時(shí)溶解度最大達(dá)0.0218%。ωC
很少,與純鐵相似韌性很好,延伸率δ=45%~50%;強(qiáng)度和硬度均不高,σb≈250MPa,HB≈80。在顯微鏡下觀察鐵素體為均勻明亮的多邊形晶粒。奧氏體奧氏體——碳溶解在γ-Fe中形成的間隙固溶體。“A”表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格結(jié)構(gòu)。
因晶格間隙較大,γ-Fe溶解碳的能力比α-Fe大。在727℃時(shí),ωC=0.77%。在1148℃時(shí),ωC最大達(dá)2.11%。穩(wěn)定的奧氏體在鋼內(nèi)存在的最低溫度是727℃。
奧氏體的硬度不是很高(HB=160~200),塑性很好,是絕大多數(shù)鋼種在高溫進(jìn)行壓力加工時(shí)所要求的組織。
在顯微鏡下觀察,奧氏體晶粒呈多邊形,晶界較鐵素體平直。滲碳體滲碳體——鐵與碳形成穩(wěn)定的金屬化合物,“Fe3C”。ωC=6.69%,復(fù)雜的晶格形式。
滲碳體的硬度很高(HB=800),而塑性極差,幾乎為零,是一個(gè)硬而脆的組織。σb≈30MPa。
滲碳體在鋼中與其他組織共存時(shí)其形態(tài)可能呈片狀、網(wǎng)狀或粒狀等。
鋼的機(jī)械性能在很大程度上受滲碳體的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布狀態(tài)的影響。
滲碳體在一定條件下可以分解成鐵和石墨,這在鑄鐵中有重要的意義。珠光體珠光體——由鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混合物。用“P”表示。ωC=0.77%,呈層片狀,即由硬的滲碳體片和軟的鐵素體片相間組成的混合物。機(jī)械性能介于滲碳體和鐵素體之間。它的強(qiáng)度較好(σb≈750MPa),硬度HB≈180,具有一定的塑性和韌性(延伸率δ=20%~25%,AKV≈3×105~3×105J/cm2
)。萊氏體萊氏體——由奧氏體和滲碳體組成的機(jī)械混合物,用“
Le
”或“
Ld”表示。它只在高溫(727℃以上)存在。萊氏體——在727℃以下時(shí),是由珠光體和滲碳體組成的機(jī)械混合物,用“Le′”或“Ld′”表示。又稱為低溫萊氏體或變態(tài)萊氏體。機(jī)械性能和滲碳體相似,硬度很高(HB>700)塑性極差。ωC=4.3%。1)鐵碳合金狀態(tài)圖鐵碳合金狀態(tài)圖中點(diǎn)的意義特性點(diǎn)符號(hào)溫度/℃ωC/%含義A15380純鐵的熔點(diǎn)C11484.3共晶點(diǎn)D12276.69滲碳體的熔點(diǎn)E11482.11碳在γ-Fe中的最大溶解度G9120純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)S7270.77共析點(diǎn)P7270.0218碳在α-Fe中的最大溶解度Q室溫0.0008室溫時(shí)碳在α-Fe中的溶解度鐵碳合金狀態(tài)圖中線的意義特性線含義ACD液態(tài)線AECF固態(tài)線GSA3線。冷卻時(shí),不同含量的A中開始析出F線,使A的ωC沿此線向0.77%遞增。ESAcm線。C在A中的固溶線。即A冷卻到此線時(shí),開始析出Fe3CⅡ,使A的ωC沿此線向0.77%遞減。ECF共晶線PSK共析線,A1線。鐵碳合金分類FPFe3CωC/%00.772.114.36.69亞共析鋼過共析鋼共析鋼亞共晶鐵過共晶鐵共晶鐵鐵(白口鑄鐵)鋼共析鋼共析鋼共析鋼的室溫組織:P(FP+Fe3C)鋼的含碳量對(duì)機(jī)械性能的影響碳是鋼中的主要元素,對(duì)碳鋼的性能影響也最大。一般來(lái)說,含碳量升高,強(qiáng)度和硬度也升高,而塑性和韌性則降低,但當(dāng)含碳量超過0.9%時(shí),強(qiáng)度也開始降低,如圖所示。含碳量對(duì)鋼的工藝性能也有很大影響。一般來(lái)說,含碳量低的碳鋼其焊接性能和鍛壓性能較好,反之則差。熱處理的工藝過程
熱處理的分類低碳鋼加熱時(shí)的相變?nèi)酆刚f明加熱后金屬的溫度冷卻后的組織形態(tài)備注液相線以上柱狀晶粒因冷速快固液混合區(qū)過熱和鑄態(tài)組織性能差,易產(chǎn)生裂紋固相線——1100℃粗晶A組織,過熱區(qū)F分布于晶界,可呈針狀橫穿P的結(jié)構(gòu),使塑性、韌性急劇下降。1100℃——GS線細(xì)晶A組織力學(xué)性能好,=正火GS線——PSK線粗晶F+細(xì)晶A(少)組織只有部分組織發(fā)生轉(zhuǎn)變PSK線以下不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變性能不變非平衡加熱缺陷過熱和過燒氧化和脫碳吸氣和蒸發(fā)應(yīng)力和變形過熱和過燒(1)加熱溫度尚未到達(dá)該金屬的熔點(diǎn)時(shí),金屬內(nèi)部出現(xiàn)液態(tài)物質(zhì)的現(xiàn)象。加熱時(shí),金屬雜質(zhì)參與反應(yīng),形成低熔點(diǎn)的共晶體,存在于晶界處。(2)晶界被氧化。高溫狀態(tài)下,金屬極易被氧化。金屬表層氧化物中的氧原子有能力沿晶界向金屬內(nèi)部滲透,使晶粒間的聯(lián)系被脆性氧化物所割裂開來(lái)。過燒是一種無(wú)法補(bǔ)救的永久性缺陷,故在加熱過程中絕對(duì)不允許產(chǎn)生過燒現(xiàn)象。氧化和脫碳形成氧化皮。損耗金屬,影響產(chǎn)品的精度和表面質(zhì)量,降低模具的壽命,加快切削刀具的磨損。同時(shí),鋼鐵材料中其他元素也會(huì)被氧化。尤其是碳元素會(huì)與氧結(jié)合生成CO進(jìn)入爐氣中,使金屬表面層的含碳量降低,此稱為脫碳。脫碳后的鋼鐵材料,表面硬度降低,耐磨性銳減,從而影響使用性能。吸氣和蒸發(fā)
(1)吸收氫氣和氮?dú)?。且達(dá)到液態(tài)時(shí),吸氣數(shù)量劇增。
即有害氣體成分增多,有益元素減少。金屬再冷卻至室溫時(shí),其性能明顯變差。氮?dú)獾拇嬖谑菇饘俚乃苄浴㈨g性和抗疲勞的能力減弱。氫氣可能以氣孔形式存在,也可以過飽和溶解在金屬中,使鋼的內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋,出現(xiàn)“氫脆”現(xiàn)象。對(duì)重要工件加熱,應(yīng)盡量在真空條件、還原性氣氛或惰性氣體環(huán)境中進(jìn)行。
(2)金屬內(nèi)部原子的活動(dòng)能力增強(qiáng)元素蒸發(fā)澆注系統(tǒng)——為填充型腔和冒口而開設(shè)于鑄型中的一系列通道冒口作用:補(bǔ)縮、排氣、集渣常見缺陷氣孔縮孔砂眼渣眼變形錯(cuò)箱偏芯澆不足粘砂冷隔裂紋各類鑄造方法的比較
比較項(xiàng)目砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造離心鑄造低壓鑄造鑄件尺寸精度IT14~I(xiàn)T15IT12~I(xiàn)T14IT11~I(xiàn)T14IT11~I(xiàn)T13IT12~I(xiàn)T14IT12~I(xiàn)T14表面粗糙度值Ra(μm)粗糙12.5~6.312.5~1.63.2~0.812.5~6.312.5~3.2鑄件晶粒大小粗粗細(xì)細(xì)細(xì)細(xì)生產(chǎn)率(取決于機(jī)械化程度)低或中中或高低或中最高中或高中或高續(xù)表1比較項(xiàng)目砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造離心鑄造低壓鑄造適用金屬不限制不限制,以有色金屬為主不限制,以鑄鋼為主多用于有色金屬以有色金屬為主多用于黑色金屬或銅合金生產(chǎn)批量不限制成批,大量不限制,以成批生產(chǎn)為主大量成批,大量成批,大量續(xù)表2比較項(xiàng)目砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造離心鑄造低壓鑄造鑄件重量范圍不限制以中小鑄件為主,一般<100kg一般<25kg一般<10kg,也可用于中等鑄件不限制以中小鑄件為主鑄件形狀不限制不宜復(fù)雜不限制不宜厚壁或厚薄懸殊的鑄件適宜于回轉(zhuǎn)體的中空鑄件不宜過大或厚薄懸殊的鑄件續(xù)表3比較項(xiàng)目砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造離心鑄造低壓鑄造鑄件最小壁厚(mm)3鋁合金2~3,銅合金3,灰鑄鐵4,鑄鋼5通常0.7,采用真空吸鑄可達(dá)0.3;孔φ1.5~2銅合金2,其它有色合金0.5~1;孔φ0.7孔φ72續(xù)表4比較項(xiàng)目砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造離心鑄造低壓鑄造應(yīng)用舉例機(jī)床床身、軋鋼機(jī)機(jī)架,減速器箱體、帶輪等鋁活塞、差速器殼、氣缸蓋、水泵葉輪等氣輪機(jī)葉片、刀具、撥叉、閥體等計(jì)算機(jī)、電器、儀表、航空及汽車、拖拉機(jī)等零件鑄鐵管、氣缸套、活塞環(huán)、滑動(dòng)軸承等氣缸體、缸蓋、帶輪、船用螺旋槳、紡織機(jī)械零件等續(xù)表5比較項(xiàng)目砂型鑄造金屬型鑄造熔模鑄造壓力鑄造離心鑄造低壓鑄造鑄件尺寸精度IT14~I(xiàn)T15IT12~I(xiàn)T14IT11~I(xiàn)T14IT11~I(xiàn)T13IT12~I(xiàn)T14IT12~I(xiàn)T14表面粗糙度值Ra(μm)粗糙12.5~6.312.5~1.63.2~0.812.5~6.312.5~3.2鑄件晶粒大小粗粗細(xì)細(xì)細(xì)細(xì)生產(chǎn)率(取決于機(jī)械化程度)低或中中或高低或中最高中或高中或高分型面要少而簡(jiǎn)單不合理合理鑄件能自由收縮,避免過大的內(nèi)應(yīng)力直線輪輻彎曲輪輻奇數(shù)輪輻直線輪輻起模方便,但對(duì)于收縮較大的合金材料,冷卻時(shí)產(chǎn)生的鑄造內(nèi)應(yīng)力,可能使輪輻拉裂。后兩者可利用微量變形來(lái)減少拉裂的危險(xiǎn)。應(yīng)避免鑄件在水平位置設(shè)置大平面不合理合理對(duì)細(xì)長(zhǎng)件和薄件應(yīng)設(shè)加強(qiáng)筋不合理合理應(yīng)有一定的結(jié)構(gòu)斜度;凡垂直于分型面的不加工面都應(yīng)有一定的斜度不合理合理不合理合理不合理合理鑄件的內(nèi)腔1、盡量不用或少用型芯不合理合理鑄件結(jié)構(gòu)要便于型芯的定位、固定、排氣和清理。
有利于型芯穩(wěn)固和排氣等不合理合理增設(shè)工藝孔不合理合理為了便于型芯的固定、排氣或清理,在不影響鑄件使用性能的情況下,可增設(shè)一些工藝孔筋長(zhǎng)方向柔性準(zhǔn)則為避免冷卻過程中因收縮不一致產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和裂紋,宜提高筋在其長(zhǎng)度方向的柔性;避免直長(zhǎng)筋,直長(zhǎng)筋在長(zhǎng)度方向剛度大,不利于自由變形,易引起內(nèi)應(yīng)力和變形具體措施:蜂窩狀加強(qiáng)筋;斜彎加強(qiáng)筋;加強(qiáng)筋錯(cuò)位;加強(qiáng)筋切斷。便利模具制作準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單化,優(yōu)先圓形、圓柱形、錐形,柱面比平面好加工;避免隱蔽;圓角尺寸統(tǒng)一,優(yōu)先采取對(duì)稱形狀;少用模芯;分解復(fù)合結(jié)構(gòu)。脫模方便準(zhǔn)則脫模困難會(huì)導(dǎo)致廢品率上升。措施:預(yù)留拔模斜度;分界面位于最大膨脹表面;避免內(nèi)切結(jié)構(gòu)。
流動(dòng)暢通準(zhǔn)則鑄件液體原料流通不暢會(huì)產(chǎn)生空穴。解決措施:足夠大的流道橫截面,流道橫截面不得小于其最小值,最小壁厚的確定取決于構(gòu)件的公稱尺寸和材料,依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);流道逐漸變小,避免上游橫截面小于下游橫截面;流道留坡度,借助重力作用,加強(qiáng)流動(dòng)動(dòng)力。便于排氣準(zhǔn)則氣泡導(dǎo)致廢品和特性下降,水平流道容易氣泡殘留;封閉空腔須留排氣孔鍛件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則纖維組織與金屬流線自由煅模鍛工件載荷鍛造工藝選擇回復(fù)加工硬化是一種不穩(wěn)定現(xiàn)象,具有自發(fā)地回復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。但在室溫下不易實(shí)現(xiàn)提高溫度,原子獲得熱能,熱運(yùn)動(dòng)加劇,使原子得以回復(fù)正常排列,消除了晶格扭曲,可使加工硬化得到部分消除。這一過程稱為“回復(fù)”T回=(0.25~0.3)T熔以絕對(duì)溫度表示再結(jié)晶隨著溫度的繼續(xù)提高,開始以某些碎晶或雜質(zhì)為核心結(jié)晶成新晶粒,從而消除了全部加工硬化現(xiàn)象。這個(gè)過程稱再結(jié)晶T再=0.4T熔金屬的回復(fù)和再結(jié)晶示意圖溫度升高塑性變形后的組織再結(jié)晶組織金屬回復(fù)塑性變形后的組織熱變形與冷變形在再結(jié)晶溫度以下的變形叫冷變形缺點(diǎn):變形后的金屬只具有加工硬化現(xiàn)象,變形程度不能過大優(yōu)點(diǎn):無(wú)氧化皮,能使金屬獲得較高的硬度和精度,生產(chǎn)中常應(yīng)用冷變形來(lái)提高產(chǎn)品的性能在再結(jié)晶溫度以上的變形叫熱變形優(yōu)點(diǎn):變形后,金屬具有較高力學(xué)性能的再結(jié)晶組織,而無(wú)加工硬化痕跡。能以較小的功完成較大的變形金屬塑性加工生產(chǎn)多采用熱變形缺點(diǎn):變形過程中易產(chǎn)生氧化、脫碳等現(xiàn)象,表面質(zhì)量不好纖維組織的消除方法纖維組織的穩(wěn)定性很高,不能用熱處理方法加以消除。只有經(jīng)過鍛壓使金屬變形,才能改變其方向和形狀零件設(shè)計(jì)制造時(shí),應(yīng)使零件的σmax方向∥纖維方向,τmax方向⊥纖維方向,且使纖維圍繞零件,不被切斷壓力加工條件
加工溫度鍛造溫度——始鍛溫度(開始鍛造的溫度)和終鍛溫度(停止鍛造的溫度)間的溫度范圍。例如,碳鋼的始鍛溫度比AE線低200℃左右,終鍛溫度約為800℃左右。提高溫度,可改善金屬可鍛性,并對(duì)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量及金屬的有效利用等均有很大影響。要控制鍛造溫度;原則:可鍛性好,范圍大
終鍛溫度過低,金屬的加工硬化嚴(yán)重,變形抗力急劇增加,使加工難于進(jìn)行。強(qiáng)行鍛造,將導(dǎo)致鍛件破裂報(bào)廢。始鍛溫度過高必將產(chǎn)生過熱、過燒、脫碳和嚴(yán)重氧化等缺陷,甚至使鍛件報(bào)廢。始鍛溫度過低或終鍛溫度過高,增加火次,消耗能源?!庸r(shí)間↑、加熱次數(shù)↓、生產(chǎn)率↑、氧化能耗↓常用材料的可鍛性鑄鐵:δ很差,不能壓力加工低碳鋼:δ好、抗力小,可鍛性好,ωc↑,可鍛性↓不銹鋼:δ好,但抗力大→壓加時(shí)能耗大避免非平面交接結(jié)構(gòu)不合理合理避免加強(qiáng)筋及表面凸臺(tái)等結(jié)構(gòu)不合理合理不合理合理不合理合理復(fù)雜結(jié)構(gòu)件鍛件的橫截面積有急劇變化或形狀較復(fù)雜時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)成由幾個(gè)簡(jiǎn)單件構(gòu)成的組合體。每個(gè)簡(jiǎn)單件鍛制成形后,再用焊接或機(jī)械連接方式構(gòu)成整體零件余量、公差和敷料模鍛件的尺寸較精確,其公差和余量比自由鍛件小得多余量一般為l~4mm,公差一般取在±(0.3~3)mm之間當(dāng)模鍛件孔徑d>25mm時(shí)孔應(yīng)鍛出,但需留沖孔連皮。沖孔連皮的厚度與孔徑d有關(guān),當(dāng)孔徑為30~80mm時(shí),沖孔連皮的厚度為4~8mm焊接件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則幾何連續(xù)性原則避免焊縫重疊焊縫根部?jī)?yōu)先受壓避免鉚接式結(jié)構(gòu)避免尖角便于焊接前后的處理操作和檢測(cè)準(zhǔn)則對(duì)接焊縫強(qiáng)度大及動(dòng)載荷設(shè)計(jì)準(zhǔn)則焊接區(qū)柔性準(zhǔn)則最少的焊接材料的可焊性,碳鋼中的碳含量對(duì)接接頭角接接頭T字接頭搭接接頭焊接位置
依焊接時(shí)焊縫在空間的位置不同,有平焊、立焊、橫焊和仰焊四種平焊立焊橫焊仰焊確定焊接工藝參數(shù)主要有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓及焊接速度等正確地選擇焊接工藝參數(shù)能保證焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)率。焊接層數(shù)
厚件、易過熱的材料焊接時(shí),常采用開坡口、多層多道焊的方法,每層焊縫的厚度以3mm~4mm為宜。n=δ/d式中:d——焊條直徑,單位mmδ——焊件厚度,單位mmn——焊縫層數(shù)(取整數(shù))
也可按下式安排層數(shù):操作方法引弧手弧焊的操作包括引弧和運(yùn)條運(yùn)條常用劃擦法,即焊接時(shí)將焊條端部與焊件表面作劃擦接觸,然后迅速提起,保持2~4mm的距離,即可引弧手弧焊時(shí),焊條除了沿其軸線向熔池送進(jìn)和沿焊縫向前均勻移動(dòng)外,為了獲得一定寬度的焊縫,焊條有時(shí)還應(yīng)沿焊縫作橫向擺動(dòng)焊接前應(yīng)先將焊件進(jìn)行裝配和定位焊,以防止兩焊件間發(fā)生相對(duì)位移劃擦法引弧焊厚板時(shí)焊條的運(yùn)動(dòng)焊件的裝配和定位焊熔合區(qū)及熱影響區(qū)的組織和性能低碳鋼焊接接頭的組織變化低碳鋼的焊接接頭分為熔合區(qū)和熱影響區(qū),熱影響區(qū)又分為過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)熔合區(qū)——熔化的金屬凝固成鑄態(tài)組織,未熔化的金屬因受高溫造成晶粒粗大,是焊接接頭中性能最差的區(qū)域之一熔合區(qū)及熱影響區(qū)的組織和性能低碳鋼焊接接頭的組織變化過熱區(qū)是熱影響區(qū)中性能最差的部位。焊接剛度大的結(jié)構(gòu)時(shí),易在此區(qū)產(chǎn)生裂紋。正火區(qū)的力學(xué)性能優(yōu)于母材部分相變區(qū)冷卻后晶粒大小不勻,力學(xué)性能比母材稍差熔合區(qū)和過熱區(qū)是焊接接頭中的薄弱部分,對(duì)焊接質(zhì)量有嚴(yán)重影響,應(yīng)盡可能減小這兩個(gè)區(qū)域的范圍合理安排焊接次序使焊件能自由收縮,對(duì)稱截面梁焊接次序要交替進(jìn)行焊前預(yù)熱,焊后處理在允許的條件下,焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火或用錘子均勻地敲擊焊縫,使之得到延伸,均可有效地減小殘余應(yīng)力預(yù)熱可以減小焊件各部分溫差,降低焊后冷卻速度,減小殘余應(yīng)力。減小或消除殘余應(yīng)力,以減小焊接變形幾何連續(xù)性原則,避免在幾何突變處設(shè)置焊縫,這里應(yīng)力集中,如果不能避免,則設(shè)定過渡結(jié)構(gòu)焊縫連接的兩側(cè),板厚不一致,不能保證幾何形狀的連續(xù)性,則設(shè)定過渡結(jié)構(gòu)幾何連續(xù)性原則避免焊縫重疊避免焊縫重疊,多條焊縫交匯處剛性大,結(jié)構(gòu)翹曲嚴(yán)重會(huì)加大焊縫內(nèi)應(yīng)力;結(jié)構(gòu)多次過熱,材料性能下降,應(yīng)避免措施有三個(gè):加輔助結(jié)構(gòu);切除部分;焊縫錯(cuò)開焊縫根部?jī)?yōu)先受壓,焊縫根部有裂紋,易產(chǎn)生缺口作用
承受拉載荷能力<承受壓載荷能力焊縫根部?jī)?yōu)先受壓焊接變形的矯正1)機(jī)械矯正法可采用輥床、壓力機(jī)、矯直機(jī)、手工錘擊矯正。2)火焰矯正法利用氧一乙炔焰對(duì)焊件適當(dāng)部分加熱,利用加熱時(shí)的壓縮塑性變形和冷卻時(shí)的收縮變形來(lái)矯正原來(lái)的變形?;鹧娉C正法適用于低碳鋼和沒有淬硬傾向的普通低合金鋼。適用于低碳鋼和普通低合金鋼等塑性好的材料避免尖角避免尖角,焊接處尖角定位困難,且尖角熱容體太小,尖角易被熔化材料的可焊性,碳鋼中的碳含量材料的可焊性,碳鋼中的碳含量<0.22%冷熱裂紋冷裂紋:焊接接頭冷卻到較低溫度下(ms以下)時(shí)出現(xiàn)的焊接裂紋熱裂紋:焊接過程中,焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)所產(chǎn)生的焊接裂紋延遲裂紋:鋼的焊接接頭冷卻到室溫后,并在一定時(shí)間后出現(xiàn)的焊接冷裂紋清除應(yīng)力裂紋:焊后焊件在一定溫度范圍再次加熱時(shí)由于高溫及殘余應(yīng)力的共同作用而產(chǎn)生的晶間裂紋.無(wú)損探傷磁粉探傷:利用在強(qiáng)磁場(chǎng)中,鐵磁性材料表面缺陷產(chǎn)生漏磁場(chǎng)吸附磁粉的現(xiàn)象,而進(jìn)行的無(wú)損探傷滲透探傷:利用帶有熒光染料(熒光法)或紅色染料(著色法)的滲透劑的滲透作用,顯示缺陷痕跡的無(wú)損探傷檢測(cè)方法渦流探傷:以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ),當(dāng)鋼管經(jīng)過通交流電的線圈時(shí),鋼管管體不連續(xù)性(如缺陷等)將使渦流場(chǎng)發(fā)生變化,而以靠近表層和近表層的不連續(xù)影響最大,導(dǎo)致線圈的阻抗或感應(yīng)電壓產(chǎn)生變化,監(jiān)測(cè)這一變化就可獲得有關(guān)管件缺陷或不連續(xù)信息拉伸件的成形質(zhì)量問題最常見的質(zhì)量問題是破裂和起皺破裂模具表面精度和潤(rùn)滑條件差。當(dāng)模具壓料面粗糙和潤(rùn)滑條件不好時(shí),會(huì)增大板料進(jìn)人凹模的阻力,從而加大拉深件直壁部分的載荷,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致底角部位破裂。為了減少摩擦力,同時(shí)減少模具的磨損,拉深模的壓料面要有較高的精度,并保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。拉深系數(shù)過小。m值過小時(shí),板料的變形程度加大,拉深件直壁部分承受的拉力也加大,當(dāng)超出其承載能力時(shí),即會(huì)被拉斷。起皺
后果:起皺不僅影響拉深件質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí),法蘭部分板料不能通過凸凹模間隙,最終出現(xiàn)拉裂的后果。發(fā)生部位:起皺多發(fā)生在拉深件的法蘭部分。
產(chǎn)生條件:當(dāng)無(wú)壓邊圈或壓邊力Q值較小時(shí),法蘭部分在切向壓應(yīng)力的作用下失穩(wěn),產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。
影響因素:起皺主要與板料的相對(duì)厚度(S/D)、拉深系數(shù)m及壓邊力Q等有關(guān),S/D、m、Q值越小,越容易起皺。熱噴涂高能束熱噴涂激光噴涂液體熱噴涂氣體熱噴涂氣體放電熱噴涂熔液噴涂火焰噴涂爆炸高速火焰電弧等離子粉末火焰線材火焰液穩(wěn)等離子可控氣氛等離子大氣等離子等離子噴涂大氣等離子噴涂:利用等離子射流將噴涂材料加熱到塑性或熔化狀態(tài)并將之噴射到基體表面上.可用送粉氣將粉末從噴嘴內(nèi)或外送入等離子射流中.利用電極(陰極)和噴嘴(陽(yáng)極)之間形成的電弧使等離子體形成氣體部分或全部電離,產(chǎn)生等離子體,氣體熱膨脹從噴出高速等離子流.常用的等離子氣體有:氬氣,氦氣,氫氣和氮?dú)獾?可控氣氛等離子體在含有特定氣氛的密封室中完成的等離子噴涂.利用適當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)操作噴搶和工件,同時(shí)由符合規(guī)定條件的噴涂室外的送粉器將粉末連續(xù)送入噴槍.真空等離子噴涂是一種特殊的方式.密封室中的氣壓可以降低,在密封室的氣壓升高的情況下也可進(jìn)行等離子噴涂,通過控制密封室的氣氛,向密封室內(nèi)噴射的小液滴的液化氣體,同時(shí)又對(duì)基體和涂層兼有冷卻作用。陽(yáng)極保護(hù)原理1陽(yáng)極電流密度2點(diǎn)極電位3活化態(tài)4過渡區(qū)5鈍態(tài)6過度態(tài)Ep:鈍化電位Er:再活化電位Et:過鈍化電位13456EpErEt2腐蝕產(chǎn)物氧化皮:高溫下在金屬表面生成的固體腐蝕產(chǎn)物鐵銹:主要為含水氧化鐵構(gòu)成的可見腐蝕產(chǎn)物銅綠:銅和銅合金在腐蝕介質(zhì)中生成的綠色銹層.一般大氣中,為堿式碳酸銅工業(yè)大氣中,為堿式硫酸銅海洋大氣中,為堿式氯化銅相關(guān)術(shù)語(yǔ)氫脆:因吸氫導(dǎo)致金屬韌性或延展性降低的損傷現(xiàn)象氫蝕:鋼在高溫下,200度攝氏以上,高壓氫氣中遭受的沿晶腐蝕損傷外加電流腐蝕:雜散電流腐蝕水線腐蝕與黃銅膜鋅等:選擇性腐蝕電偶腐蝕:雙金屬腐蝕霉菌菌種菌屬菌種曲霉安氏曲霉黑曲霉黃曲霉米曲霉薩氏曲霉焦曲霉上曲霉青霉褚色青霉常規(guī)青霉桔青霉黨青霉頂青霉園弧青霉繩狀青霉短密青霉宛氏擬青霉短梗霉出牙短梗霉枝霉臘葉枝胞霉木霉綠葉木霉毛殼霉球毛殼霉根霉黑根霉主要危害昆蟲、鳥類和鼠類昆蟲白蟻蜚鐮木蜂囊蟲天牛幼蟲金龜子幼蟲衣蛾鳥類烏鴉喜鵲麻雀鼠類黑線姬鼠根齒鼠草原黃鼠布氏田鼠小家鼠中華鼴鼠高原鼠兔黃胸鼠黃毛鼠褐家鼠中華竹鼠生存條件能夠作為生物的食物和能夠?yàn)榫L(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)的物質(zhì)包括:氮化物,碳化合物,礦物質(zhì)和維生素等。如木材以及木材制品等。含有動(dòng)物或植物纖維材料如:羊毛,皮革,紙,纖維板,棉織物,絲織物等易受生物侵害。也會(huì)受白蟻和囊蟲及其它昆蟲的侵害。具有抗霉能力的材料金屬,玻璃,陶瓷,石綿,和部分惰性材料塑料和其它合成材料受霉菌侵害的敏感性取決于增塑劑和添料種類。如以油類、油脂和其它屬于霉菌營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為增塑劑的塑料以及木粉、紙、布為填料的塑料均易受霉菌瑁侵蝕。鼠類可以侵蝕包括塑料在內(nèi)的多種菲金屬材料和某些金屬材料。常用耐霉材料
丙烯酸等塑料,石棉,陶瓷,丙烯晴的氯乙烯共聚物,聚氯醚,玻璃,金屬,塑料層合制品,有機(jī)硅樹脂,玻璃纖維層合制品,酚醛樹脂,尼龍纖維層合制品,鄰苯二甲酸二烯丙脂,聚丙烯晴,聚酰胺,聚碳酸脂,聚乙烯,聚乙二醇對(duì)苯甲酸乙脂,聚酰亞胺,聚三氟氯乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯,聚碸,聚四氟乙烯,聚偏二氯乙烯,硅酮樹脂等。常用防霉劑五氯酚、對(duì)硝醛酚、鄰苯基酸、苯酚、五氯酚酮、8-羥基喹啉酮、環(huán)烷酸酮、二氯苯并惡唑酮、水楊酰苯胺等791防霉劑75號(hào)工業(yè)防霉劑SF501對(duì)硝基氯苯第四章、結(jié)構(gòu)熱設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.1、受熱結(jié)構(gòu)影響因素4.2、熱負(fù)荷分類設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.3、受熱結(jié)構(gòu)失效模式4.4、結(jié)構(gòu)散熱與冷卻控制4.5、受熱結(jié)構(gòu)選材準(zhǔn)則4.6、高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.7、熱屏障與承載雙重作用設(shè)計(jì)4.8、熱平衡與熱電模擬4.9、溫度測(cè)量和高溫試驗(yàn)設(shè)備4.10、材料耐熱性能分析4.11、結(jié)構(gòu)耐熱設(shè)計(jì)
(續(xù)下頁(yè))4.12、雙層結(jié)構(gòu)散隔熱結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則4.13、影響設(shè)計(jì)和材料選擇的因素4.14、高溫合金處理設(shè)備準(zhǔn)則4.15、熱影響區(qū)防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.16、熱結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)準(zhǔn)則4.17、不同材料的許用溫度限4.18、高溫合金熱處理4.19、高溫合金熱處理設(shè)備4.20、高溫合金熱處理準(zhǔn)則4.21、多環(huán)境作用產(chǎn)品試驗(yàn)順序準(zhǔn)則4.1、受熱結(jié)構(gòu)影響因素總體熱慣性與最高溫度比熱容與高溫持續(xù)時(shí)間表面輻射系數(shù)熱阻與熱循環(huán)周期數(shù)熱絕緣部位耐熱限制主動(dòng)冷卻技術(shù)4.2、熱負(fù)荷分類設(shè)計(jì)準(zhǔn)則熱循環(huán)熱沖擊熱力學(xué)疲勞氧化性和腐蝕性氣體脆性(吸氫)侵蝕性燃料4.3、受熱結(jié)構(gòu)失效模式高溫蠕變熱疲勞高溫疲勞裂紋擴(kuò)長(zhǎng)斷裂(玻璃及陶瓷基耐熱材料)粘接開裂(纖維與基體界面)高溫脆性破壞老化失效(密封件與電子器件)4.4、結(jié)構(gòu)散熱與冷卻控制自然冷卻強(qiáng)風(fēng)冷卻液體冷卻蒸發(fā)冷卻熱電冷卻熱管傳熱耗散的熱量決定系統(tǒng)的穩(wěn)升,即設(shè)備的工作溫度4.5、受熱結(jié)構(gòu)選材準(zhǔn)則顆粒增強(qiáng)性材料晶須增強(qiáng)性材料高性能金屬合金彌散增強(qiáng)凈尺寸成型工藝與準(zhǔn)敬尺寸成型工藝超塑性成型和擴(kuò)散焊接(鈦合金復(fù)雜構(gòu)型)樹脂或溶膠、凝膠工藝(陶瓷符合材料)氣相沉積4.6、高溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則載荷特征失效機(jī)理選材準(zhǔn)則材料宏觀特征與微觀結(jié)構(gòu)熱強(qiáng)性,熱硬性熱疲勞設(shè)計(jì)準(zhǔn)則零部件間熱膨脹系數(shù)及其差異連接準(zhǔn)則配合耦件配合準(zhǔn)則組裝準(zhǔn)則密封準(zhǔn)則受力準(zhǔn)則4.7、熱屏障與承載雙重作用設(shè)計(jì)4.8、熱平衡與熱電模擬即將熱流量(公耗)模擬為電流、溫差模擬為電壓、熱阻模擬為電阻、傳導(dǎo)模擬為電導(dǎo)熱沉等效于接地這種模擬方法使用于各種傳熱方式,尤其是導(dǎo)熱的傳熱對(duì)流換熱的模擬比傳導(dǎo)要困難一些輻射換熱模擬誤差會(huì)更大一些4.9、溫度測(cè)量和高溫試驗(yàn)設(shè)備一次儀表:熱電偶、熱電阻、變色涂料等二次儀表:變換器、放大器、溫度補(bǔ)償、熱像儀數(shù)據(jù)采集記錄與處理設(shè)備測(cè)試電纜供電電源等4.10、材料耐熱性能分析合理布局開孔形狀避免出現(xiàn)多重應(yīng)離集中合理的過度圓角和凸臺(tái)半徑避免結(jié)構(gòu)偏心避免在缺口敏感材料和高應(yīng)力區(qū)打檢驗(yàn)印4.11、結(jié)構(gòu)耐熱設(shè)計(jì)傅立葉傳熱基本定律牛頓對(duì)流換熱基本定律任意物體輻射能力自然對(duì)流換熱準(zhǔn)則強(qiáng)迫對(duì)流換熱準(zhǔn)則兩物體間輻射換熱4.12、雙層結(jié)構(gòu)散隔熱結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則為防止內(nèi)蒙皮鼓動(dòng)及殘余變形,設(shè)計(jì)時(shí)在內(nèi)蒙皮與框連接處,要采用補(bǔ)償措施,避免由于熱變形時(shí)將內(nèi)蒙皮或框緣損壞.結(jié)構(gòu)補(bǔ)償一般采用如下措施:在內(nèi)蒙皮和框緣連接處采用過度件連接形式,不宜直接連接。過度件與蒙皮之間采用螺釘連接,不能用鉚接。4.13、影響設(shè)計(jì)和材料選擇的因素表面催化作用氧化性物質(zhì)材料導(dǎo)熱特性使用壽命要求聲響應(yīng)4.14、高溫合金處理設(shè)備準(zhǔn)則氧、氫、碳對(duì)工件氧化、污染控制真空爐或保護(hù)氣氛爐(氬或氮),氬氣氣體純度不低于99.99%,氮?dú)鈿怏w純度不低于99.995%。爐壁結(jié)構(gòu)與設(shè)備耐熱、耐蝕準(zhǔn)則工裝耐熱、耐蝕準(zhǔn)則真空度控制準(zhǔn)則(去應(yīng)力退火、固溶處理真空度一般不大于13.3pa)不同材料工件不能同爐處理4.15、熱影響區(qū)防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則降低應(yīng)力水平,使應(yīng)力分布均勻避免使用應(yīng)力、裝配應(yīng)力與殘余應(yīng)力在同一方向上疊加防止不同材料接觸避免強(qiáng)制裝配,銼修后要補(bǔ)涂防蝕材料4.16、熱結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)準(zhǔn)則減少局部偏心與質(zhì)量結(jié)構(gòu)不對(duì)稱避免單側(cè)連接采用干涉配合耐蝕結(jié)構(gòu)一般不進(jìn)行表面處理鋼、鋁件與銅接觸時(shí)鍍鎘鍍鎘零件溫度在百忙之中232℃以下鍍鎘的緊固件不能用于與鈦合金的連接4.17、不同材料的許用溫度限碳-碳復(fù)合材料2000℃,最高可達(dá)2500℃碳化硅-碳化硅復(fù)合材料1600℃鈮合金1400℃鈦合金1000℃銅合金540℃高溫合金600℃~1200℃4.18、高溫合金熱處理準(zhǔn)則熱強(qiáng)性熱硬性穩(wěn)定性基體合金成分金相特征熱處理表面工藝4.19、高溫合金熱處理設(shè)備和準(zhǔn)則1、GH1040固溶處理1200℃±10℃1h~1.5h
時(shí)效處理700℃±10℃16h2、GH1131固溶處理1160℃±10℃1h(棒材)時(shí)效處理700℃±10℃16h(扳材)去應(yīng)力退火1070℃±10℃12min
固溶處理1130℃~1170℃16min續(xù)3、GH1140固溶處理1080℃±10℃1h~2(棒材)(扳材)
去應(yīng)力退火1050℃±10℃10~20min
固溶處理1130℃~1170℃8~16min4、GH2018固溶處理1110℃~1150℃8min~16min
時(shí)效處理800℃±10℃16h續(xù)5、GH2036固溶處理1140℃±10℃80min~90min
時(shí)效處理660℃~680℃保溫12h后升溫至770℃~800℃保溫10h6、GH2130固溶處理一1180℃±10℃1.5h(棒材)固溶處理二1050℃±10℃4h
時(shí)效處理800℃~10℃16h續(xù)7、GH2132固溶處理990℃±10℃1h~2h油冷
(棒材)時(shí)效處理710℃±10℃12h~16h8、GH2135固溶處理1140℃±10℃4h(鍛坯)時(shí)效處理一830℃±10℃4h
時(shí)效處理二650℃~10℃16h9、GH3030固溶處理980℃±10℃(棒材)4h空冷(板)5min~30min續(xù)10、GH3039去應(yīng)力處理1050℃±10℃12min(鍛坯)固溶處理一1050℃±10℃
固溶處理二1150℃~1170℃、GH3128去應(yīng)力處理1210℃±10℃(板)固溶處理一1150℃±10℃12min
時(shí)效處理二1180℃±10℃續(xù)、GH4037固溶處理一1180℃±10℃2h(軋)固溶處理二1050℃±10℃4h
時(shí)效處理800℃±10℃16h13、GH4043固溶處理一1170℃±10℃5h(軋)固溶處理二1070℃±10℃8h
時(shí)效處理800℃±10℃16h續(xù)14、GH4049固溶處理一1200℃±10℃2h(軋)固溶處理二1050℃±10℃4h
時(shí)效處理850℃±10℃8h15、GH4141固溶處理一1065℃±10℃4h(軋)固溶處理二1080℃±10℃4h
時(shí)效處理760℃±10℃16h續(xù)16、GH4169固溶處理1080℃±10℃1h(軋)時(shí)效處理760℃±10℃保溫8h
以40℃/h~60℃/h冷至
620℃±10℃爐冷17、GH4049均勻化處理1095℃±10℃2h(焊件)固溶處理二955℃±10℃1h
時(shí)效處理720℃±10℃保溫8h
以40℃/h~60℃/h冷至650℃±10℃爐冷續(xù)18、GH4202固溶處理1080℃±10℃5min(管)時(shí)效處理850℃±10℃5h(鍛)固溶處理1100℃~1150℃5h
時(shí)效處理800℃±10℃5h~10h(軋)固溶處理1000℃±10℃5h
時(shí)效處理750℃±10℃15h高溫性能HG4169固溶處理后后時(shí)效,Rm≥950Mpa規(guī)定累積延伸試驗(yàn)Rm≥750MpaA≥7%,Z≥10%在650℃、620MPa應(yīng)力下,持續(xù)時(shí)間20h晶粒度顯微晶粒度級(jí)別宏觀晶粒度級(jí)別645.16mm2N=10G-1隔熱涂料按膜分類:有機(jī)防熱涂層無(wú)機(jī)耐熱高溫膩?zhàn)訜嵴贤繉影垂ぷ鳈C(jī)理分:燒蝕防熱涂層隔熱涂層高輻射涂層通用型TR-36透波型TR-37IK超低熱導(dǎo)率型TR-39納米sio2凝膠耐高溫絕熱材料優(yōu)點(diǎn):密度小0.003,導(dǎo)熱率低常溫下:0.013w/mk;400℃0.02w/mk;500℃0.025w/mk;650℃0.035w/mk可耐受650℃~1000℃的高溫,低溫適用范圍接近絕對(duì)零度.具有獨(dú)特的耐火焰燒穿性能,可長(zhǎng)期承受火焰直接灼燒在遠(yuǎn)超使用上限溫度的火焰中,性能退化并伴有燒結(jié)現(xiàn)象,但不會(huì)出現(xiàn)一般纖維類材料融化穿孔或斷裂破壞等.氣凝膠隔熱機(jī)理固體接觸部分小孔洞線度與分子平均自由程相當(dāng),分子碰撞傳熱小七孔極為致密,難于引起氣體流動(dòng)通過添加高效的紅外吸附劑后,可阻斷輻射傳熱氣凝膠應(yīng)用
致命的缺點(diǎn)是脆性,機(jī)械強(qiáng)度差.通常采用耐熱纖維或耐熱纖維毛氈與之復(fù)合,形成耐高溫絕熱材料.隔熱涂料按膜分類:有機(jī)防熱涂層無(wú)機(jī)耐熱高溫膩?zhàn)訜嵴贤繉影垂ぷ鳈C(jī)理分:燒蝕防熱涂層隔熱涂層高輻射涂層通用型TR-36透波型TR-37IK超低熱導(dǎo)率型TR-39納米sio2凝膠耐高溫絕熱材料優(yōu)點(diǎn):密度小0.003,導(dǎo)熱率低常溫下:0.013w/mk;400℃0.02w/mk;500℃0.025w/mk;650℃0.035w/mk可耐受650℃~1000℃的高溫,低溫適用范圍接近絕對(duì)零度.具有獨(dú)特的耐火焰燒穿性能,可長(zhǎng)期承受火焰直接灼燒在遠(yuǎn)超使用上限溫度的火焰中,性能退化并伴有燒結(jié)現(xiàn)象,但不會(huì)出現(xiàn)一般纖維類材料融化穿孔或斷裂破壞等.氣凝膠隔熱機(jī)理固體接觸部分小孔洞線度與分子平均自由程相當(dāng),分子碰撞傳熱小七孔極為致密,難于引起氣體流動(dòng)通過添加高效的紅外吸附劑后,可阻斷輻射傳熱氣凝膠應(yīng)用
致命的缺點(diǎn)是脆性,機(jī)械強(qiáng)度差.通常采用耐熱纖維或耐熱纖維毛氈與之復(fù)合,形成耐高溫絕熱材料.減法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則
單一構(gòu)件的熱膨脹必然存在,通過組合構(gòu)件,讓各構(gòu)件的熱膨脹互相抵消。加法結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則
對(duì)相對(duì)熱變形不同導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)配合問題,通過增加中間過渡結(jié)構(gòu),將其中一個(gè)構(gòu)建分解為兩個(gè)不同膨脹系數(shù)材料的構(gòu)件,使組合膨脹效果與另一配合構(gòu)件的膨脹效果一致。消除溫度差準(zhǔn)則相同材料的兩構(gòu)件,因?yàn)闇囟炔煌?,?dǎo)致膨脹程度不一樣,出現(xiàn)熱變形。解決措施:使有關(guān)構(gòu)件的熱傳遞邊界條件盡量相近或相同自由膨脹準(zhǔn)則
熱膨脹如果被阻礙,熱應(yīng)力的破壞性很強(qiáng),在設(shè)計(jì)上要讓膨脹應(yīng)力有充分的釋放空間。柔性準(zhǔn)則
兩構(gòu)件熱變形不能消除時(shí),加大構(gòu)件的柔性減少熱應(yīng)力。比如用軟管、橡膠材料、將熱應(yīng)力的直線方向轉(zhuǎn)變成曲線方向等。4.20、環(huán)境載荷試驗(yàn)時(shí)間效應(yīng)與順序準(zhǔn)則載荷類型時(shí)間歷程失效模式作用后效目的(效率、參數(shù))階段(摸底、界定)決策第五章、電磁兼容與靜電防護(hù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5.1、基礎(chǔ)設(shè)施電磁兼容準(zhǔn)則5.2、電磁屏蔽準(zhǔn)則5.3、導(dǎo)線屏蔽準(zhǔn)則5.4、設(shè)備屏蔽外殼5.5、設(shè)備安裝與電搭接準(zhǔn)則5.6、電纜走線和電纜的敷設(shè)5.7、壓力密封于防雨密封5.8、設(shè)備面板與連接器密封5.9、接縫分類及導(dǎo)電襯墊的選擇5.10、變壓器隔離和濾波器準(zhǔn)則5.11、特殊屏蔽技術(shù)準(zhǔn)則(續(xù)下頁(yè))續(xù)5.12、LISN接地網(wǎng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5.13、低頻電路電磁兼容準(zhǔn)則5.14、高頻電路電磁兼容準(zhǔn)則5.15、濾波準(zhǔn)則5.16、電源特性與電磁兼容設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5.17、電磁兼容配電設(shè)計(jì)準(zhǔn)則5.18、波導(dǎo)應(yīng)用準(zhǔn)則5.19、靜電放電敏感元器件5.20、靜電放電保護(hù)材料5.21、靜電耗散與抗靜電材料5.22、電磁干擾與電磁兼容限值5.23、電磁輻射/干擾功率限值5.24、電磁干擾與電磁兼容測(cè)量準(zhǔn)則5.0、電磁干擾源自然干擾大氣干擾(靜電、雷電)、太陽(yáng)噪聲、銀河噪聲人為噪聲友鄰干擾(工科醫(yī))自身干擾、傳導(dǎo)干擾、輻射干擾互調(diào)產(chǎn)物5.0、電磁干擾的基本現(xiàn)象低頻傳導(dǎo)現(xiàn)象:諧波、諧間波、信號(hào)電壓、電壓暫降和短時(shí)中斷、電壓不平衡、電源頻率變化、低頻感應(yīng)電壓、交流網(wǎng)絡(luò)中的直流低頻輻射現(xiàn)象:磁場(chǎng)、電場(chǎng)高頻傳導(dǎo)現(xiàn)象:感應(yīng)連續(xù)(CW)波電壓和電流高頻輻射現(xiàn)象:磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電磁場(chǎng)、連續(xù)波、瞬態(tài)靜電放電(ESD)現(xiàn)象核電磁脈沖(NEMP)5.0、系統(tǒng)內(nèi)硬件電磁干擾抑制電路選擇接地濾波屏蔽密封與襯墊搭接布線5.0、系統(tǒng)間電磁兼容頻率管理時(shí)間管理布局管理指揮管理5.0、電磁干擾的必備要素形成電磁干擾的三個(gè)必備要素:釋放電磁能量的源E(t,f),發(fā)射值對(duì)源的電磁能量產(chǎn)生不正常響應(yīng)的敏感器(接受器)S(t,f),敏感度閾值能把電磁能量從源耦合到敏感器的通路
C(t,f)
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