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精品资源

面向工业5.0 的人机协作增材制造

面向工业5.0 的人机协作增材制造

摘要：工业5.0 是一种以价值驱动的新兴制造模式，其中人本智造是核心理念之一。然而，目前人本智造研究主要聚焦于系统层级，针对增材制造等特定工艺应用的研究仍然较少，因此亟需明晰相关科学问题与关键挑战。基于人-信息-物理系统的理论体系，提出了面向工业5.0 的人机协作增材制造参考框架，建立产品-经济-生态三层次模型,并结合增材制造技术的内在特点和功能演进阐释了人机协作增材制造的基本概念。围绕产品开发流程，讨论了关键使能技术，包括万物互联、人工智能、数字孪生、扩展现实、智能材料等。最后，探讨了人机协作增材制造在产品层、经济层、生态层中的典型应用，包括个性化产品设计、交互式制造、面向工艺链的人机协作、众创式设计、分布式制造和节能减排等。该框架旨在研究人机协作增材制造，通过发展人-信息-物理系统理论，首次系统地阐述了其核心概念、关键技术和典型场景，以推动增材制造向人机协作的工业5.0 范式转变，更好地满足用户个性化需求。
机械 2024年12月02日
汽车空心稳定杆零件断裂失效分析及整改

汽车空心稳定杆零件断裂失效分析及整改

摘要：通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜等设备对某一量产车路试中发生的34MnB5 空心稳定杆断裂问题进行失效分析，确认抛丸工艺时间不足及存在轴向原始裂纹是造成稳定杆发生早期疲劳失效断裂的原因，为进一步明确失效断裂的根本原因，针对稳定杆的制造工艺进行排查和原因分析，判断抛丸时间不足是导致稳定杆断裂的主要原因，由此判断该次断裂失效带来的后续影响，最后针对排查过程中已确认的风险点，识别整改方向并提出优化措施，进一步防止问题发生。
汽车 2024年11月29日
增材制造技术在飞行器结构上的应用需求分析

增材制造技术在飞行器结构上的应用需求分析

摘要：未来先进飞行器的研制，对结构系统在功能和性能上均提出更高的要求，表现在结构的承载功能一体化、智能化、轻量化、承载效率提升等方面的需求，因此需要与之匹配的先进制造手段作为支撑。增材制造由于其在宏微观复杂结构研制、小批量柔性生产、高效率快速响应等方面的天然优势，成为未来支撑先进结构研制的先进制造方式之一。首先以飞行器承载结构为研究对象，分析各个部分的主要材料体系以及各个部分可能的增材制造应用前景，对现有的增材制造与飞行器结构研制的结合实现结构轻量化性能提升、复杂构件制备、快速原型机研制方面进行综述分析。进一步，通过具体的工程需求分析，阐述飞行器结构在新材料、优化设计、制备、维护/维修、成本控制等方面对增材制造的需求，为增材制造技术在飞行器承载结构和非承载功能结构技术上推广应用提供支撑和参考。
航空 2024年11月29日
II~VI族半导体纳米晶体的手性研究前沿

II~VI族半导体纳米晶体的手性研究前沿

摘要：近年来, 手性II~VI族半导体纳米晶体因其独特的光电性能和手性诱导电子自旋选择性特点而受到广泛关注. 手性是一种对称性破缺现象, 可通过以下几种方式诱导纳米晶体的手性: (1) 连接手性配体; (2) 形成手性晶格; (3) 形成手性形貌; (4) 手性组装排列; (5) 多级手性及手性放大. 在手性诱导过程中, 由于更小尺寸的纳米晶体——量子点的量子限域效应, 其物理化学性质可随尺寸、形貌、组成和晶型进行调控, 可以使其在紫外-可见-近红外光区域内表现出手性消光和圆偏振发光等特性. 此外, 几何参数如形状各向异性、晶格失配和表面不对称性在调节手性纳米结构的手性响应中也扮演着关键角色. 因此, II~VI族手性半导体纳米材料在纳米光子学应用中的根本挑战是对纳米尺度的立体合成的完全控制, 并从实验和理论两方面阐明不同维度手性的发生机制. 本综述介绍了过去十几年来手性半导体纳米晶体, 从控制合成到手性起源探索和潜在应用方面的最新研究进展, 并提出了新的材料合成策略和理论改进论点, 为新兴的跨学科领域如圆偏振发光、自旋电子学和基于手性的医疗诊断纳米器件应用等提供新思路.
光电 2024年11月29日
纳米生物润滑剂微量润滑加工物理机制研究进展

纳米生物润滑剂微量润滑加工物理机制研究进展

摘要：纳米生物润滑剂作为替代矿物型润滑介质的绿色微量润滑剂，已成为学术界与工业界的研究与关注焦点。然而，纳米生物润滑剂微量润滑加工物理学作用机制尚不清楚，难以为其工业化应用提供精准指导与选用原则。为解决上述需求与技术问题，综述了纳米生物润滑剂组分及物理特性，揭示了纳米增强相、基础流体、添加剂对加工性能的影响规律，阐述了纳米增强相在纳米生物润滑剂中的动力学行为与分散机制。其次，揭示了多能场雾化机制、切/磨削区流场分布及微液滴浸润动力学行为，发明了微量润滑新型供给与雾化装置。进一步地，分析了切/磨削加工材料去除热物理机制，研究了先进的多场赋能热损伤抑制策略，构建了纳米生物润滑剂微量润滑加工技术体系。结果表明，纳米生物润滑剂在热源抑制与热耗散特性调控方面效果显著，多场赋能纳米生物润滑剂微量润滑可作为浇注式加工的替代工艺，采用断续有序的凹槽织构砂轮辅助质量分数为2.5%的MWCNTs-棕榈油纳米生物润滑剂微量润滑磨削单晶镍基高温合金DD5，与传统的浇注式磨削工艺相比，磨削力可降低12%，磨削温度可降低9%，表面粗糙度值可降低6%。展望了纳米生物润滑剂发展路线图，为工业界与学术界提供技术支持与理论指导。
新材料 2024年11月29日
基于工业机器人的复杂曲面磨抛关键技术综述

基于工业机器人的复杂曲面磨抛关键技术综述

摘要：磨抛加工是提升零件表面质量和精度的重要方法之一。基于工业机器人系统的复杂曲面磨抛技术正逐渐成熟，凭借灵活、占地小、精度高、成本低等优势正逐渐取代人工磨抛和数控机床磨抛成为主流。通过分析基于工业机器人的磨抛加工原理，引出影响机器人磨抛加工精度效果的关键问题：磨抛加工轨迹的规划精度和力控制精度，前者关注加工效率和精度之间的平衡，后者则更侧重于加工的精度和一致性；从这两个方面出发，总结机器人磨抛系统加工轨迹规划方法和柔顺力控制策略的研究目的、特点和成果进展。机器人磨抛系统加工轨迹规划以应用与改进传统数控机床磨抛中常用的加工路径规划方法为主，出现了少量根据机器人特性提出的加工路径规划方法；磨抛柔顺力控制技术出现了被动柔顺、主动(阻抗控制、力/位混合控制)及智能控制等策略，对比分析了各方法原理、研究应用情况和优劣；并提出了未来可能的发展方向。为该领域的研究者提供指引。
机械 2024年11月29日
燃料电池金属双极板表面改性技术综述

燃料电池金属双极板表面改性技术综述

摘要：文章从耐腐蚀性、导电性的角度，概述了燃料电池金属双极板的性能要求、表面改性涂层材料和改性加工方式，重点介绍了不同涂层材料表面改性的特点，及对金属双极板性能的影响，为燃料电池双极板的后续发展提供参考。
新能源 2024年11月29日
2025年氢能奇点将至，绿氢及商用车迎翻倍放量

2025年氢能奇点将至，绿氢及商用车迎翻倍放量

摘要：2024 年是氢能行业准备，在政策推广、示范效应和产降本三重驱动下明将迎放量带迈向商化。从2025年国家目标看，绿氢项目缺口在9-10万吨（保有量11万吨）、燃料电池汽车缺口在2.5万辆（保有量2.5万辆），绿氢项目和燃料电池汽车的爆发量级均看向翻倍起步。绿氢一体化项目迎爆发，把握制设备和色运营商机会。 2023年-2024年，国内立项的项目绿氢产能已超600万吨，当前落地项目约11万吨。随着政策出台、示范效应和产业降本三者共同驱动，项目落地进程将加速。氢能商用车进入冲刺翻倍年，燃料电池核心零部件迎机遇。氢能商用车进入冲刺翻倍年，燃料电池核心零部件迎机遇。2025年规划确认时点将近，国家层面规划燃料电池汽车推广的保底量，即到2025年之前不低于5万辆，截至2024年10月，燃料电池汽车保有量约为2.5万辆，近半目标缺口需完成。
研报 2024年11月29日
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