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基于分子动力学的GaN纳米加工中位错演化机制

基于分子动力学的GaN纳米加工中位错演化机制

摘要: GaN 晶体广泛应用于新能源汽车、航空航天和军事等领域, 但硬脆性限制了其加工效率。研究精密加工中不同形状压头对材料破坏损伤的影响是实现GaN 高效韧性去除的关键。采用分子动力学对GaN 晶体Ga 面的压入和划入过程进行模拟,分析了球形压头以及不同朝向的Berkovich 压头对原子堆积和滑移以及刃位错分布和演变规律的影响。在压入过程中, 位错主要分布于压头与材料接触边界的外围; 对于球形压头, Ga 面上的原子滑移主要沿着晶向族的6 个方向; 对于Berkovich压头, 尖锐棱边能有效抑制该方向原子的滑移和位错扩展, 当压头一尖锐棱边朝向[11-20]晶向时, 原子滑移以及位错现象减少, 原子滑移和堆积主要出现在垂直于压头3 个侧面的方向上。在划入过程中, 刃位错主要经历了滑移产生、扩展成型和破坏重组3 个过程。球形压头划入后产生的位错最多, Berkovich 压头尖角朝前划入后产生的位错适中, 且亚表层非晶形变区域均匀, 原子堆积少。
机械 2026年04月27日
电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望

电弧熔丝增材制造控形技术研究现状与展望

摘要: 金属增材制造是制造强国战略下推动我国高端装备制造业转型升级的重点发展方向。电弧增材制造以其高沉积效率、低成本、可进行复杂结构直接成形等优势受到了广泛的关注。但增材过程中涉及的物理过程复杂，成形质量与精度面临很大挑战。针对电弧增材制造技术短流程、长周期的制造特征，讨论如何从热源上降低成形偏差、从过程上降低制造误差、从结果上改善成形精度，介绍了一系列创新的热源调制、过程控制与结果优化的方法策略，总结了现有技术存在的问题与面临的挑战，为如何进一步提升电弧增材过程的成形控制效果提出了几点思考。
机械 2024年10月08日
蜂窝芯构件表面形状精度测量技术综述

蜂窝芯构件表面形状精度测量技术综述

摘要：蜂窝夹层结构是由具有特定几何形状的蜂窝芯与上下蒙皮粘接制备而成，蜂窝芯的表面形状精度也决定了整个夹层结构的强度和性能。蜂窝芯加工表面形状精度的测量和评价是保证加工精度的重要基础，但目前仍缺少理想的测量和评价手段。蜂窝芯是一种非连续薄壁结构，其表面形状精度的测量采用接触式方法时，难以在薄壁上定位；非接触式测量时，其壁厚的尺度导致常规测量方法难以满足精度要求。针对蜂窝芯表面形状精度评价技术的研究需求，对现有的接触式和非接触式蜂窝芯表面形状测量技术的研究现状进行综述，详细介绍各个方法的测量原理、关键技术及目前的进展。预测未来蜂窝芯表面形状测量技术的发展趋势。
机械 2025年01月22日
机器人热控技术研究现状综述

机器人热控技术研究现状综述

摘要：现今，采用机器人代替人类完成各种危险的任务已经成为一种趋势。然而，机器人在高温环境下的应用受到热控技术发展的严重制约。本文首先介绍了机器人内部热敏感器件及相应的温控研究工作，进而对近年来机器人热控技术的发展现状进行了综述与分析，最后对高温环境下机器人热防护的关键问题和技术应用分别进行了探讨与展望。
机械 2024年11月28日
线驱柔性机械臂在电力行业应用现状与关键技术综述

线驱柔性机械臂在电力行业应用现状与关键技术综述

摘要：线驱柔性机械臂作为电力机器人的一种作业工具，在电力行业关键设备运维检修领域发挥了重要作用。总结了线驱柔性机械臂在变电和以核电为主的发电领域中的应用现状，综述了电力场景下所应用的线驱柔性机械臂的关键技术，分析了线驱柔性机械臂的结构设计、建模控制、传感检测、运动规划和人机交互的研究现状与存在的问题。最后，分别从线驱柔性机械臂在电力行业和其他工业领域关键设备运维检修的发展趋势进行总结与展望。
机械 2026年03月25日
面向“十五五”的超精密装备：挑战与机遇

面向“十五五”的超精密装备：挑战与机遇

摘要：精密装备通常指加工工艺中精度达到微米级的装备，超精密装备通常需要达到微米级甚至纳米级以上。超精密装备是今天先进制造的基础，同时也是若干高技术产业的关键组成部分，如集成电路、显示、航空航天、仪器仪表、高端机床等。这些产业中超精密装备的水平对该产业的发展水平有决定性影响。超精密装备还是现代科学、技术和工程实践成果的结晶，其发展是一个不断迭代进步的历史过程，需求牵引、科技进步和工程师的关键技能（know-how）积累缺一不可。时至今日，超精密装备产业基本被发达国家的少数企业垄断。超精密装备产业比较薄弱，也是中国作为全球第一制造业大国但还不是制造强国的重要原因之一。文章分析了当前我国超精密装备产业发展的现状和存在的主要问题，以及这些问题产生的原因。面对剧烈变化的内外环境，提出了抓住机遇、迎接挑战的具体工作建议。
机械 2026年02月03日
激光熔覆粉末研究综述

激光熔覆粉末研究综述

摘要: 激光熔覆作为一种新兴的表面涂层改性技术,在制备表面强化涂层和材料改性方面发挥着至关重要的作用。熔覆粉末材料是决定熔覆层性能的关键因素之一,已成为激光熔覆技术研究的焦点。首先介绍了激光熔覆技术的核心原理,然后详细阐述了金属粉末、陶瓷粉末和复合粉末等熔覆材料的特点及研究进展,最后对激光熔覆层粉末材料的未来发展方向进行了展望。
机械 2026年04月27日
基于机器视觉的轴承缺陷检测研究进展

基于机器视觉的轴承缺陷检测研究进展

摘要：机器视觉是一种用机器替代人眼进行测量和检测的技术，这种技术应用于缺陷检测具有效率高、速度快、成本低等优点，许多学者将其应用在不同领域（农业、航空航天等），并取得了较好的成果，目前轴承领域也逐渐采用该检测方法。因此，需对应用于不同轴承缺陷及机器学习、深度学习下的轴承缺陷检测算法进行综述，并对其缺陷检测算法的性能进行分析归纳及对比。首先，探讨分析了轴承缺陷形成的磨损机理，并详细介绍了轴承常见磨损形式（腐蚀磨损、疲劳磨损、黏着磨损、滚道磨损等）；然后，分别介绍了基于机器学习和深度学习的检测算法的区别及特点；其次，列举了机器学习的算法及深度学习的算法用于轴承缺陷检测的研究应用与分析，主要包括机器学习的人工神经网络、主成分分析、支持向量机等，及深度学习的单阶段和双阶段目标检测算法的应用；最后，为了促进深度学习算法用于轴承缺陷的诊断，针对具体问题提出了轴承缺陷检测的挑战和未来研究方向并给出了详细的建议，对机器视觉在轴承缺陷检测中的研究现状提出了总结与展望。
机械 2025年01月23日
论我国重大技术装备轴承的自主安全可控

论我国重大技术装备轴承的自主安全可控

摘要:重大技术装备轴承的自主安全可控是国家重视，社会关注的“国之大者”，是我国轴承行业的第一要务，我国轴承行业也为此付出了艰辛的努力。“十三五”完成了一批重大技术装备轴承的开发，“十四五”期间，重大技术装备轴承的研发→工程化→产业化任重而道远。阐述了重大技术装备轴承7 种标志性产品的关键技术，市场需求，开发的重点、难点，以期推动这些高端轴承的开发，从而加快实现我国重大技术装备轴承自主安全可控的进程。
机械 2024年07月18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