关键词： sintering   simulation   metal  

摘要： This paper presents an atomistic scale model on sintering of nickel particles in direct metal laser sintering process. Both sintering phenomena and mechanical strength of sintered particles are simulated using molecular dynamics method. A two-particle atomistic model is developed to investigate the diffusion of atoms during nickel sintering. The diffusion of particle surface is higher than the particle core, with calculated activation energy of nickel particle diffusion 6.10 kJ/mol in the particle core, and 6.24 kJ/mol on the particle surface, which are reasonably in agreement with the experimental data of 7.89 kJ/mol. The sintered model shows a 5-fold twinning structure at 1200 K, and two parallel twin boundaries at 1300 K. The mechanical properties of nickel nanoparticles sintered at various heating rates are investigated using uniaxial tensile test simulations. The results show that higher heating rate during sintering increases the mechanical strength of the sintered material. Deformation mechanism of sintered structures is illustrated from the correlation between stress and dislocation evolution.

关键词： quantum mechanical molecular dynamics   linear-scaling divide-and-conquer method   density-functional tight-binding method   massively parallel computation  

摘要： The linear-scaling divide-and-conquer (DC) quantum chemical methodology is applied to the density-functional tight-binding (DFTB) theory to develop a massively parallel program that achieves on-the-fly molecular reaction dynamics simulations of huge systems from scratch. The functions to perform large scale geometry optimization and molecular dynamics with DC-DFTB potential energy surface are implemented to the program called DC-DFTB-K. A novel interpolation-based algorithm is developed for parallelizing the determination of the Fermi level in the DC method. The performance of the DC-DFTB-K program is assessed using a laboratory computer and the K computer. Numerical tests show the high efficiency of the DC-DFTB-K program, a single-point energy gradient calculation of a one-million-atom system is completed within 60 s using 7290 nodes of the K computer. (c) 2016 Wiley Periodicals, Inc.

关键词： Ni-based shape memory alloy   mechanical milling   solid state sintering   microhardness  

摘要： A ternary Ni2FeSb shape memory alloy was fabricated by powder metallurgy route. Sintering kinetics was estimated from dilatometry tests; whereas the microstructure and morphology of the powder and consolidated bulk samples were evaluated by XRD and SEM, respectively. Microhardness tests were performed on the surface of sintered samples. The results indicated that milling time has an effect on the shape and particle size as well as the homogeneity of the crystalline structures of the powders. Samples with longer milling time presented higher relative densities, better distribution of the elements on the alloy as well as the L21 and martensite phases, which will give the shape memory effect. The estimated activation energy values ranged from 109 to 282 kJ/mol at temperatures between 750 and 1273 K, indicating that sintering is controlled mainly by volume diffusion. Microhardness was improved by increasing the milling time and the heating rate.

关键词： 间隙运动副   碰撞   摩擦   动力学   性能评价  

摘要： 基于近年来计及间隙影响的运动副建模以及含间隙机械系统动力学的研究,综述间隙运动副连续接触模型、经典碰撞模型、连续接触力模型以及旋转副三维间隙模型等的研究进展,介绍间隙模型在机械系统动力学非线性特性分析、性能评价与可靠性评估等方面的应用情况,详细探讨考虑黏滞–滑动过程和接触表面形貌的间隙建模、共形接触建模、不确定参数的含间隙系统动力学分析、运动精度评估以及运动副间隙设计等未来应重点研究的若干关键技术问题。

关键词： 运动力学   机械结构设计   应用  

摘要： 近年来,我国现代工业得到了快速发展,机械产品需求也逐步增加,这对于机械产品质量提出了更高的要求。而机械结构设计作为影响机械产品质量的重要因素,应当对其予以充分重视。在进行机械结构设计时,运动力学作为连接物理学与机械科学的重要内容,其对机械结构设计的提高与改进有着积极的引导作用,并且还有利于提升机械结构产品质量,促使设计出来的机械结构产品更好的满足社会发展的需求。基于此,本文将对运动力学在机械结构设计中的应用进行解析,希望能起到抛砖引玉的作用。

关键词： 运动副间隙   接触碰撞   周期运动   擦边分岔  

摘要： 建立了一类基于"接触-分离"两状态的含间隙运动副动力学模型,得出了正弦激励下柔性构件不同运动状态下的运动微分方程,给出了运动副接触与分离的判定条件,推导了系统Poincaré映射的线性化矩阵.数值模拟研究表明:柔性杆件振幅跳跃处会出现两种稳态响应,发生鞍结分岔;系统在通向混沌的道路上会出现叉式分岔和倍化分岔,倍化分岔序列因擦边分岔的出现而间断,最终通过Feigenbaum倍周期序列通向混沌;在低频区系统通向颤振的过程中,出现擦边分岔,当振动次数足够大时,系统出现颤振现象.

关键词： 农业机械总动力   时间序列   预测   组合模型  

摘要： [目的]本文旨在提出更有效的时间序列组合预测模型的构建方法,建立预测精度较高的时间序列组合预测模型。[方法]以1978—2013年新疆农业机械总动力为数据源,建立了源序列的曲线回归、自回归积分滑动平均、3次指数平滑和灰色模型,并构建了预测对象和预测模型的关系数据库。提出了基于百分误差的计算属性重要度方法,依据该方法计算单一模型在组合模型中的权重,构建了单一模型预测值及其权重为输入的组合预测模型,使输出结果中完整的涵盖了时间序列不同单一预测模型的输出值特征。以误差分布特征为指标,对组合预测模型和各单一模型的预测性能进行分析。以组合预测模型拟合优度和预测值平均绝对百分误差(MAPE)作为评价指标,对基于百分误差、粗糙集、Shapley和熵权法的组合预测模型构建方法进行定量分析。[结果]预测周期内提出的组合预测模型的最大及平均误差与各单一模型最优值相比,分别降低了27.35和6.43,误差平方和(SSE)减少了73%,平均绝对百分误差降低了1.56%。基于百分误差的组合预测模型的拟合优度与基于粗糙集、Shapley和熵权法的组合预测模型拟合优度相比,分别提高了2.40%、5.10%和2.27%,粗糙集、Shapley和熵权法的预测值的平均绝对百分误差分别为1.673 0、3.726 1和2.702 4,而本文提出的模型的平均绝对百分误差为1.298 4。[结论]基于百分误差的组合预测模型在农业机械总动力和类似时间序列预测分析中,降低预测误差波动幅度及提高预测精度方面与其他单一模型和组合模型相比具有显著优势。

关键词： 张希   动力工程   能源工程   上海交通大学   工业发展   国际竞争力   国际市场   学术交流大会   北汽集团   东风集团  

摘要： 国产第一辆汽车诞生于1956年,比国外整整晚了71年,就算迎头追赶了半个世纪,至今也没有开发出一辆真正畅销国际市场的汽车。打造具有国际竞争力的民族品牌,中国汽车发展任重道远。与传统汽车工业发展不同的是,现阶段全世界新能源汽车研究几乎处于同一发展水平线上。"全世界站在同一起跑线上,正是我国突破技术垄断的绝佳时期。"上海交通大学机械与动力工程学院博士生导师张希说。

关键词： 机械工程   多体动力学   制造技术  

摘要： 近年来多体动力学已经在航空航天、机器人、车辆以及数控等多个行业有了较大发展,逐渐成为了机械工程产品设计和性能优化的重要手段。多体动力学不光能够帮助我们实现产品的虚拟设计,还能够预测产品的动态特性以优化设计结果,在现代机械工程中占有重要地位,加强对机械工程中多体动力学的研究,能够使国内多体动力学得到较快发展,更好地为先进机械的制造服务。

关键词： 机械臂   柔性体   动力学仿真   反馈控制  

摘要： 介绍了柔性机械臂的基本理论及建模方法,利用有限元软件ANSYS创建机械臂的模态中性文件,并导入到多体系统动力学仿真软件ADAMS中,替换掉机械臂的相应刚性结构部分,进行运动学和动力学仿真,对比分析柔性体对机械臂末端执行器运动精度及动力学特性的影响,再进行ADAMS和MATLAB的联合仿真,在simulink中建立反馈控制方案,实现机械臂末端执行器运动轨迹的精确调控,为空间机械臂的优化设计提供参考和依据。