组织特征及性能

关键词： 线材 铜合金 市场需求 产量

组织特征及性能（精选十篇）

组织特征及性能 篇1

铜漆包线是铜线材的重要线种, 属于绕组线的一个主要品种, 由铜导体和绝缘层两部分组成, 是裸线导体经过退火软化、多次涂漆和烘焙制成, 按照绝缘材料可以主要细分为缩醛漆包线、聚酯漆包线、聚氨酯漆包线、改性聚酯漆包线、聚酯亚胺漆包线、聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺漆包线和聚酰亚胺漆包线。漆包线质量受原材料、工艺参数、生产设备、环境等因素影响, 各种漆包线的质量特性各不相同, 但是都需要具备机械性能、化学性能、电性能和热性能四大性能。目前有研究人员提出变压器漆包线在电压转换过程中会遭受瞬时高温, 从而出现缩颈、软化和松弛变形等现象, 影响了变压器的稳定性和使用使用寿命。该文尝试通过上引-连续挤压-拉拔制备铜银合金裸线, 通过漆包机实施绝缘漆的包覆制备铜银合金漆包线, 并研究了线材的组织性能特征。

1实验结果和讨论

1.1元素和冷变形对合金性能的影响

通过真空熔炼制备了不用Ag元素的含量的Cu-Ag合金, Ag元素对Cu-Ag合金电导率的影响见图1所示。可以看出, Ag含量为零即纯铜的电导率超过100%IACS, 这是由于实验选用的原材料较为纯净, 采用真空熔炼的方法进一步降低了氧的含量, 使得电导率超过国际退火铜的标准, 此外, Ag的添加降低了纯铜的电导率, 且随着Ag含量的增加, Cu-Ag合金的电导率持续下降, 但是, Cu-Ag合金的电导率一致保持在较高水平。

根据杜鲁德理论, 纯金属的电导率与电子的弛豫时间 (relaxation time) 成正比, 在所有金属中, 银元素电子的弛豫时间最长, 为4×10-14s, 因而具有金属元素中的最高电导率108.4%IACS, 铜元素的弛豫时间次之, 为2.7×10-14s, 具有仅次于银的电导率103.06%IACS。然而, 在铜中添加银元素形成铜合金, 在银中添加铜元素形成银合金均造成电导率降低, 主要原因在于合金的晶体结构是固溶体结构, 合金组织的基本组成为基体和第二相, 其电导率主要取决于固溶体的导电性能, 可以用马基申定律表达:固溶体电阻率=溶剂电阻率+溶质原子引起的电阻率, 溶剂即为纯金属, 溶质原子引起的电阻率则取决于溶质原子引起的晶格畸变程度大小, 即晶格畸变大, 造成的电子散射越严重, 电导率越低。对于以Ag为主要添加元素的Cu-Ag合金, 随着Ag元素含量的提高, 固溶体晶格畸变增大, 合金的电导率降低, 同时, Ag元素与Cu元素同属于IB族元素, 同属于面心立方结构, 具有类似的电子结构, 因此同等添加量下, Ag元素引起的电导率下降较小, 即Cu-Ag合金可以保持较高电导率的根本原因。

1.2冷变形对合金性能的影响

金属纯铜具有仅次于银的电导率, 是理想的导电材料, 但是其强度、硬度和软化温度较低, 限制了纯铜在输电领域的应用。在纯铜中添加Ag元素可以实现固溶强化, 并提高抗软化温度[1], 铜银合金较纯铜软化温度提高近100℃。为了提高强度和获得适合使用的产品形状, 通常采用冷加工的方法进一步对Cu-Ag合金进行冷加工。该实验对Cu-0.1wt.%Ag合金进行冷加工, 变形量对合金电导率和抗拉强度的影响如图2所示。

可以看出, 随着变形量的增加, Cu-Ag合金电导率持续下降, 合金的抗拉强度逐渐提高。这是由于冷变形造成了合金组织发生变化, 位错密度提高引起位错缠结从而产生了加工硬化, 抗拉强度提高。有证据表明, 高度冷变形金属的位错密度可以达到1012/cm, 铜的强度随着位错密度的平方根按比例提高[2], 位错密度的增加也在晶体结构方面引起了晶格畸变的提高, 从而增大了电子散射, 降低了合金的电导率。因此, 在满足力学性能的前提下, 实际生产中常采用较小的变形量或成品退火来控制强度和电导率间的平衡。

1.3上引-连续挤压制备Cu-Ag合金线

在确定Ag添加量和冷变形加工对CuAg合金力学性能和电导率影响的基础上, 该文通过上引连续铸造制备22mm的杆坯, 然后通过连续挤压进行扩展挤压制备28mm的加工杆, 后经过三次冷轧和大拉将线径减小为2.3mm, 最后通过中拉制备线径为0.5mm的Cu-Ag裸线。具体加工流程见图3所示。

图4 (a) 、 (b) 、 (c) 为Cu-0.1Ag合金上引杆和连续挤压加工杆材的心部金相组织, 可以看出, 上引杆材的晶粒组织粗大, 具有等轴晶粒特征, 经过连续挤压加工后, 合金的晶粒组织显著细化, 甚至难以明显区分晶界。文献[3]报道上引连铸法制备铜银合金边部有发达的柱状晶, 中心为粗大的等轴晶, 经过连续挤压后, 晶粒尺寸显著减小。连续挤压借助于挤压轮槽壁上的摩擦力不断将杆状坯料送入而实现连续挤压, 坯料与槽壁间的摩擦发热以及由变形引起的内能增加效果显著, 有研究表明铜在连续挤压过程中的温度超过其再结晶温度[4], 即铸态组织在其再结晶温度以上发生塑性变形, 形成晶粒细小、分布均匀的动态再结晶组织, 完全消除了铸态组织特征[5], 如图4 (b) 、 (c) 所示。

1.4漆包线的制备及其性能

利用浙江宏磊集团的漆包机实施CuAg合金裸线的绝缘漆包覆, 其操作流程为:放线→退火→涂漆→烘焙→冷却→润滑→收线, 铜银漆包线和本厂生产的同等线径纯铜漆包线的主要性能对比见表1, 铜银漆包线的强度比纯铜漆包线提高30MPa, 电导率超过99%IACS, 伸长率为14%, 低于纯铜的伸长率33%, 回弹性角度高于纯铜漆包线的回弹角度。

2结语

(1) 铜银合金的电导率随着主添加元素Ag含量的增加而逐渐降低, 但始终保持在较高的水平, 随着冷加工冷变形量的增加, 合金的电导率呈下降趋势, 合金的抗拉强度呈上升趋势。

(2) 上引连铸制备铜银合金杆材铸态组织粗大, 连续挤压加工后, 铸态组织特征消失, 合金发生动态再结晶, 组织细小。

(3) 通过该厂的漆包机进行了铜合金合金裸线的绝缘漆包覆工艺, 与该厂同等线径的纯铜漆包线相比, 铜银漆包线强度提高, 伸长率降低, 回弹角度增大, 电导率虽然有所降低, 但是仍然保持在很高的水平。

参考文献

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[2]马永范译.高强度高电导铜合金的设计基础[J].铜加工, 1991 (2) :11-17.

[3]牛玉英, 宋宝韫, 刘元文.银铜合金接触线的制造新工艺[J].塑性工程学报, 2006, 13 (3) :65-68.

[4]董少峥.连续挤压工艺条件对铜扁线产品组织性能的影响[D].大连:大连交通大学, 2013.

组织特征及性能 篇2

特征点提取技术一直是摄影测量和计算机视觉的研究热点.从兴趣算子的角度研究了几种主流特征点提取算法,通过大量的实验,从速度、精度、适应性方面,定量地比较和分析了各算法性能、优缺点和适应环境,针对特征点分布欠均匀的`问题,提出改进措施,并取得了较理想的结果.

作 者：张春美 龚志辉 黄艳 ZHANG Chun-mei GONG Zhi-hui HUANG Yan 作者单位：张春美,ZHANG Chun-mei(信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052;73603部队,江苏,南京,210049)

龚志辉,黄艳,GONG Zhi-hui,HUANG Yan(信息工程大学,测绘学院,河南,郑州,450052)

刊 名：测绘科学技术学报 PKU英文刊名：JOURNAL OF GEOMATICS SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 25(3) 分类号：P231 关键词：特征点提取   性能评估   重复率   局部熵

“学习型组织”的特征及意义 篇3

⊙ “学习型”组织简述

学习型组织是从文化角度来定义的，它是一种“以信息和知识为基础、实行目标管理的，成员能够自我学习、自我发展和自我控制”的组织，一般具有以下几个特征：

1、善于不断学习。这是学习型组织的本质特征，它包含四个“强调”：强调“终身学习”、强调“全员学习”、强调“全过程学习”和强调“团体学习”。学习型组织通过保持学习的能力，及时铲除发展中的障碍，不断突破组织成长的极限，从而保持持续发展的态势。

2、以共同愿望团结组织成员。这种共同愿望来源于员工个人，而又高于个人的愿望，它是组织中所有员工的共同理想。它能使不同个性的人凝聚在一起，朝着共同的目标前进。

3、整个组织由多个创造性个体组成。学习型组织是以团体作为最基本的学习单位，组织的所有目标都是直接或间接地通过团体的努力来达到的。

4、实施自主管理。“自主管理”是使组织成员把工作和学习紧密结合的方法。通过自主管理，组织成员可以自己完成“发现问题——选择伙伴——选定目标——调查现状——分析原因——制订对策——组织实施——检查效果——评定总结”等。组织成员可以以开放求实的心态互相交流切磋，不断学习新知识，不断进行创新，从而提高组织快速应变、创造未来的能力。

除了上述之外，学习型组织在组织结构上一般是以“地方为主”的扁平式结构，它的边界界定一般是在组织要素与外部环境要素互动关系的基础上划分的；它还努力促进员工家庭生活与工作达到平衡。

⊙ 培养“学习型”组织的意义

1、 培养“学习型”组织是企业参与竞争的必然选择

随着知识经济时代的到来，企业之间的竞争越来越表现为员工素质的竞争。只有具备高素质的员工，才能有高素质的企业，而员工的高素质，在很大程度上取决于其学习能力。从这一意义上说，在新的时代，企业竞争的实质是学习能力的竞争，惟一的优势是比竞争对手学习得更快、更扎实、更深刻的能力。因此，培养学习型企业，鼓励员工不断学习，更新知识结构，最大限度地发挥自己的智力，是企业参与知识经济时代竞争的必然选择。

2、 培养“学习型”组织有利于提高企业能力

作为一个动态的、复杂的系统，企业能力是企业持续发展的内在动力，企业竞争能力及地位因企业能力而得以不断重新确立和巩固。企业能力是建立在企业素质和企业组织结构的基础之上的。企业素质是一个企业的根本优势之所在，而持续的学习、修炼有利于企业素质的培养和提高。也就是说，把企业培养成为一个学习型组织，将有利于企业顺应形势的不断变化，不断提高应变和抵御风险的能力，使企业能主动地从外部获取准确而及时的信息和知识，迅速调整自己的内部结构以适应环境的变化。

⊙ 培养学习型组织的几点建议

1、 高度重视员工的培训

国内外很多成功的企业，有一个共同的特点，这就是十分重视员工的学习，在员工培训上投入大量的人力和资金，努力使企业成为学习型企业。

据统计，IBM每年投入多达20亿美元以上，通过创建各种培训机构、网上大学和“自助餐式培训”等方式为内部员工进行培训：摩托罗拉公司每年用于员工的教育培训费用超过10亿美元，其著名的大学已有14个，分布于世界各地；西门子公司把培训看作是竞争的要素之一，它在国内外共拥有600多个培训中心，开设了50余种专业培训，每年参加各种定期和不定期培训的员工多达15万人。高度重视员工的培训，正是这些企业成功的关键所在。

2、 重新定位领导的角色

培养学习型组织，必须把领导者的角色进行重新定位。领导者不再是单纯的企业管理决策人员，而是整个组织的设计师、“仆人”和教师。

设计师，是指领导者必须对组织要素进行整合，而不再仅仅是设计组织结构、政策和策略，更重要的是设计组织发展的基本理念；“仆人”，是指领导者必须具有实现企业共同愿望的使命感，要自觉地接受共同愿望的召唤；教师，是指领导者要把界定真实情况作为自己的首要任务，要协助员工对真实情况进行正确、深刻的把握，提高员工对组织系统的了解能力，促进每个人的学习。

3、 把学习作为一种可持续的行为

知识型社会由于其知识密集性，知识的积累和更新必须得到高度的重视，这就要求企业不仅重视短期培训，更要把学习作为一种可持续的行为，渗透于整个企业的经营管理过程。“可持续的学习”应该包括几个方面：一是系统地从研究项目和产品开发中学习；二是真正把客户当作企业中共生生态系统的一部分，成为获取信息的外源；三是加强组织成员之间的联系，实现资源有效共享。“可持续的学习”把员工接受培训的空间释放到组织的每个角落，使员工实现随时、随地进行学习。

4、 树立企业共性与员工个性统一的企业文化氛围

良好的企业文化氛围是建设学习型组织的重要条件，它可以使企业上下树立起共同的价值观念和价值取向，做到企业共性与员工个性的统一。作为企业文化建设的重要内容，企业共性与员工个性的统一是在尊重员工个性的前提下，使员工的个性融入到企业共性当中，为企业发展服务。

企业共性与员工个性统一的实现过程，是一个学习的过程。只有重视学习，才有可能统一企业员工的思想，建立共同的愿望，树立共同的价值观念，树立员工共同认可的目标，发挥每一个人的力量，把个人利益同集体利益相融合，使企业员工与企业做到生死与共，增强企业的凝聚力。

组织特征及性能 篇4

为增强汽车车身安全性能,同时减轻车身质量以降低燃油消耗,高强钢在车身制造中的应用越来越广泛,尤其是先进高强钢如双相钢,该钢种具有高强度和良好的塑性,在车身碰撞时通过自身的变形来吸收能量将对乘客的伤害降到最低,而双相钢由于具有低的屈服强度、高的抗拉强度、高的初始加工硬化速率、高的均匀伸长率等性能特点在汽车白车身制造中所占的比例越来越高,是先进高强钢中的代表钢种,因此很多钢厂都在致力于该类钢种的研发和生产,在车身制造中,双相钢拼焊板应用广泛,由于拼焊板冲压成形具有良好的经济性、高装配精度、可减轻车身质量等多种优势,在车门内板、车底板、B柱以及测梁等结构中应用广泛。

随着车身轻量化要求越来越高,激光在汽车零部件制造中的应用越来越广泛,尤其在连接领域,与其他焊接方法如电阻点焊、气体保护焊等相比,激光焊拥有良好的成形外观、简单、灵活、可靠等优点。在对双相钢激光焊的相关研究中发现,双相钢的强度越高,焊接接头的亚临界区软化越严重[1],且接头的拉伸性能会明显恶化[2]。采用高质量的YAG激光对镀锌DP980进行焊接,评估了焊接接头的组织和机械性能对成形性能的影响。

2 试验过程

试验钢种为980 MPa级的镀锌双相钢,厚度为1.2 mm。成分如表1所示,母材的SEM(扫描电子显微镜)组织如图1所示。基体组织为软相铁素体(黑色),同时分布有岛状硬质相马氏体(浅色),统计该双相钢中含有约50%的马氏体,马氏体含量决定了钢种的强度,如表2所示。

采用Nd:YAG激光作为焊接热源,焊接速度为3 m/min,焊后,取横向试样,打磨抛光腐蚀后进行组织观察,并垂直焊缝方向测试显微硬度,载荷为5N,加载时间为15 s。

wt%

采用万能试验机开展焊板的有限圆顶高度试验(LDH),冲头直径为Φ101.6 mm,LDH试验示意见图2,试验板材尺寸为190×190 mm,焊缝位于中心位置,焊接板料放置在压边圈上,板料用压边圈固定,测试时,冲头的运动速度为2 mm/min,当材料出现明显的颈缩或开始开裂时就停止冲头运动,同时要保证施加的压边力足够大以避免冲压过程中板料流动。

3 焊接接头性能

3.1 组织和显微硬度分析

焊接接头宏观形貌以及硬度分布如图3所示,基于硬度特征,将整个焊接区域划分成熔合区、硬化热影响区、软化热影响区以及基体。熔合区显微硬度高于母材,平均值为417 HV,对于本研究钢种的碳含量,通过Yurioka[3]的经验公式计算,马氏体的显微硬度为413 HV,试验数据和计算数值的对比表明熔合区为完全马氏体相(图4)。焊接接头中硬度最高值出现在紧邻熔合线的热影响区,该区的组织也为板条马氏体,但是尺寸要明显细于熔合区,如图5所示,这可能是该区显微硬度较高的原因。

式中,HM为马氏体的显微硬度;C为固溶碳含量。

对于焊接时出现的热影响区软化现象,主要是基体中的马氏体在焊接热循环作用下分解所致,分解的程度或软化的程度与成分及焊接工艺相关,在软化区,焊接时热循环的峰值温度低于奥氏体化开始温度,因此富碳的马氏体不会发生奥氏体化,在热作用下会发生分解,本试验中软化区的硬度平均值为269 HV,低于基体硬度25 HV。通过扫描电子显微镜下对基体和软化区组织对比发现,马氏体的形貌发生了明显变化,如图6和图1所示,相比之下,铁素体的形貌变化不明显;可以认为在激光焊的焊接热循环作用下,铁素体的组织变化所引起的硬度变化对软化区的硬度降低贡献要小于马氏体分解所带来的软化,根据混合率定律(公式2)计算可知[4],软化区马氏体的硬度在焊接前后降低大约为50 HV。而通过纳米压痕对铁素体和马氏体在焊接前后的硬度测试发现,该钢种的电阻点焊也出现相似的情况,即铁素体的硬度在焊接前后变化不显著[5]。

式中,Hv为总硬度;HvF(50%)为铁素体的硬度;HvM(50%)为马氏体的硬度;fM为马氏体的体积百分数。

3.2 拉伸结果

在进行LDH的仿真研究过程中,熔合区由于尺寸小,通常情况下被简化成一条直线,即不考虑熔合区的几何形状。在本研究中,将硬化区和软化区单元都纳入到模型中进行计算,为了获得各个区域的应力-应变数据,由硬度分布曲线可知,熔合区的宽度和软化区的单边宽度分别为2 mm和0.5 mm左右,实际中分别采用热处理手段和Gleeble热模拟手段来近似获得硬化区和软化区的机械性能,为了验证模拟试样结果的可靠性,采用组织观察和显微硬度测试进行对比验证。

图7所示为母材、模拟硬化区和软化区的应力-应变曲线,由图中可以看出,母材和软化区试样的屈服强度要低于熔合区,但是熔合区表现出更低的延伸率,而对于软化区,马氏体经历了部分分解,丧失了其四方性特征,固溶碳含量降低,因此其抗拉强度降低,但延伸率有所增加。

4 LDH失效试验和模拟

由硬度分布曲线可知,焊缝中存在硬化和软化区,在构建数值模型时,赋予硬化区(熔合区和加热温度高于奥氏体转变温度的热影响区)和软化区上述性能特征,就可以构造该激光焊板的物理模型,划分成3个区域即硬化区、软化区和母材,有限元物理模型如图8所示,该模型包括半球状的冲头、板带压边圈、凹模和激光焊板,采用等效的拉延筋以避免在试验过程中板料滑动。工模具采用刚体壳单元,板料采用4节点的四边形Belytch⁃ko-Lin-Tsay壳单元,壳单元的厚度等同于板料的厚度(1.2 mm),硬化区有4排单元,每个单元的宽度为0.5 mm,共计2 mm;软化区采用一排单元,由于软化区的宽度在0.4~0.6 mm之间。为了获得良好的计算精度,在厚度方向上采用7个积分点。

在模拟过程中,关于板料的材料模型选择,材料的屈服行为采用3参数的Barlat模型,材料在应变强化过程中应力-应变关系采用Holloman方程[6]。试样、模具界面间的摩擦行为采用Coulomb定律,摩擦系数为0.10(润滑)。

激光焊板的LDH试验失效预测发现软化区出现了最大的减薄直至开裂,如图9b所示,在拉伸过程中变形主要集中软化区,这种失效行为与试验结果一致,如图9a所示。参考应力-应变曲线可知,焊缝硬化区的抗拉强度最高,而强度低的材料抵抗的外力要低于强度高的材料,在双向拉伸过程中,当软化区的材料进行塑性变形时,硬化区以及母材仍然处于弹性变形阶段,因此,失效发生在软化区,而硬化区和母材区所观察到的应变很小,即厚度变化很小。

5 结论

针对980 MPa级镀锌双相钢开展激光焊接性能研究,对焊接接头的组织和机械性能进行表征,并开展了LDH试验及有限元模拟对比,主要结论如下。

a.焊接接头显现软化区和硬化区,硬化区主要由熔合区和热循环温度高于奥氏体化温度的热影响区组成,熔合区的组织完全由马氏体组成;软化区是由铁素体和部分分解的马氏体构成,马氏体分解是造成软化区的主要原因;

b.软化区存在是激光焊板在LDH测试中失效的主要原因,裂纹在软化区处开启并沿着软化区扩展,大大地降低了板料的成型性;

c.将焊接接头的物理模型划分成硬化区、软化区和未受热影响的母材,并采用各自的性能,该模型可以准确地预测激光焊板的失效行为。

参考文献

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组织特征及性能 篇5

关键词：CW713R特殊黄铜；退火；耐磨材料；微观组织；力学性能

黄铜作为铜合金产品中重要的合金之一，具有优良的力学性能、耐腐蚀性能及冷热加工性能等.在简单黄铜中添加少量的合金元素，如Mn、A1、Fe等，使其成为复杂黄铜，可以明显提高合金的强度和耐磨性能，被广泛应用于对强度和耐磨性能要求较高的精密制造行业，以β相为基的高强耐磨多元复杂黄铜是新近发展起来并得到广泛应用的新型高技术含量、高附加值的铜合金产品，具有广阔的市场发展空间.耐磨复杂黄铜不但对合金微观的强度、韧性有较高的要求，而且要求有硬度极高的耐磨相均匀、稳定地分布在基体上。

CW713R特殊黄铜的磨损性能主要取决于合金组成相的种类、数量、形状、大小和分布，而热处理是获得良好微观组织的主要手段之一.通过热处理获得一定a相和β相的比例、弥散分布的Si、Mn等耐磨相，来提高合金的耐磨性因此对CW713R特殊黄铜基体组织的研究显得尤为重要，本文主要从热处理工艺方面研究该合金的组织和力学性能

2试验结果及分析

2.1金相组织

图1是经不同温度退火后的CW713R特殊黄

1试验

试验用CW713R特殊黄铜试样棒以紫铜、黄杂铜、锌锭、废铝丝（或铝锭）、铅锭、锰铜中间合金、硅铜中间合金、耐磨黄铜生产角料及铜沫为原料.采用工频炉进行熔炼，水平连铸生产φ245mm铸锭，采用3150T反向挤压机进行挤压，挤压温度为580～620℃，挤压速度为12～15mm/s，挤压坯规格为φ22mm，对挤压坯进行一定量的延伸加工，并对其进行不同温度低温退火处理，通过对比低温热处理前后材料性能的变化，了解低温热处理工艺对材料组织与性能的影响.

CW713R特殊黄铜的化学成分如表1所示.试验通过对CW713R特殊黄铜挤压坯进行约0.2mm的延伸后，进行热处理，具体热处理工艺如表2所示。铜试样的金相组织照片.从图1中可以看出，挤压组织为β基体相+硅锰化合物，延伸变形后组织没有变化.挤压坯760℃x1h淬火处理后，基体β相晶粒长大、粗化，350℃时效后在晶界、晶内析出针状、粒状a相；挤压坯200℃退火，组织基本没有变化；300℃退火组织中开始出现a相；随退火温度升高至450℃，a相由针状向短棒状转变；当退火温度升高至550℃时，a相消失.

由Cu-Zn合金二元相图可知，室温下Zn在a相中的固溶度在30%左右.随着退火温度的升高，Zn的固溶度增加，在456℃时达到极值（39%）.之后，随着温度升高开始下降.由于材料以Cu-Zn合金为主体，其相转变规律可近似套用.经计算得到的Zn当量约48%，所以CW713R特殊黄铜试样在500℃以下退火时，组织中的β相会向a相转变.随着退火温度的升高，a相形态、含量均变小；550℃退火时，发生a相向β相转变，最终a相消失

2.2力学性能

为了满足不同客户对产品的需求，试验研究了退火温度对CW713R特殊黄铜试样力学性能的影响，试验结果如图2所示.图2中横坐标为与表2中对应的热处理工艺.

从图2中可以看出，挤压坯小加工量延伸后进行760℃x1h和760℃x1h+350℃x3h热处理（工艺2）后，强度和伸长率显著降低.挤压坯小加工量延伸后进行不同温度的退火，在450℃以下退火（工艺3～6），随着退火温度的升高，强度略微降低，伸长率显著提高；300℃退火（工艺4），综合力学性能最佳；450℃退火（工艺6）强度最低，伸长率最高；退火温度提高至550℃退火（工艺7）时强度略有提高，伸长率显著降低.

图2中，强度的变化规律与伸长率的变化规律相反，固溶态（工艺2）的力学性能最差.结合图1中的金相组织照片可知，主要原因是基体中β相晶粒的长大、粗化及基体中a相的析出及其形态的变化所致。

2.3国内外挤压黄铜棒材耐磨性能的对比

试验选取CW713R特殊黄铜挤压坯（在300℃退火3h后）綜合力学性能最优的棒材与国内外产品在相同的条件下，进行摩擦磨损试验.试验条件为：转速800r/min，68#液压油，GCr15轴承钢，载荷分别为20，30和50N.试验结果如图3所示.从图3中可以看出，在相同载荷条件下，CW713R特殊黄铜试样的耐磨性能明显优于国内同类产品，达到并超过国外产品。

3结论

（1）挤压坯小加工量延伸后，300℃x3h退火为最佳热处理工艺，其组织组成为等轴状β相（基体）+硅锰化合物+极细小的针状a相，此时，CW713R特殊黄铜试样的耐磨性好，综合力学性能最佳。

（2）相变（a相析出）从250℃左右开始，500℃左右结束；450℃以下，a相在晶内的析出为针状，450℃以上，晶粒长大，为短棒状；500℃以上，a相消失，基体为单一β相；

（3）挤压坯棒材退火处理后，力学性能变化规律与a相变化规律一致。

组织特征及性能 篇6

现代仿生学研究表明,许多动物经过长期的进化,其牙齿、爪趾和体表等部位逐步形成了优化的几何形状和优良的生物力学功能,使其能够获得最小的切削阻力及较长的使用寿命,这为切削工具的几何参数及力学性能的优化提供了仿生研究的基础[1,2]。如啮齿类动物中的河狸具有咬切木材的生物习性,其门齿大而锐利,一棵胸径40cm的树木,只需2h就能咬断,同时它们还能保持其门齿始终锋利[3]。

因此,在自然界中始终存在着人类需要学习和模仿的生物机理和形状,如吉林大学任露泉等[4]选择穿山甲、蝼蛄、蚂蚁和蜣螂等4种典型土壤动物观察分析发现,它们的爪趾尖部都呈楔形,楔角取优化值,均不超过产生楔尖压实土核的限角。爪趾的特殊构形有利于增强动物的楔土能力,减小触土面积,改善界面摩擦和黏附条件,具有较好的脱土降阻效果。本文采用仿生设计的思想,利用逆向工程的方法对河狸门牙进行曲面重构和三维曲面建模,提取其几何特征,以此对其生物力学性能进行分析,用于指导具有仿生几何参数刀具的研制与开发。

1 河狸门牙的曲面重构

本文对河狸门牙进行曲面重构的步骤如下:KREON激光扫描系统测量实体→处理所获得的点云数据→生成ASCⅡ码格式文件→用Imageware软件进行曲面重构和误差分析→用1stOpt进行曲线拟合→用MATLAB绘制曲线曲率图。图1和图2为河狸门牙的标本。

由三坐标激光测量仪进行河狸牙齿表面几何信息的采集,获得其表面几何信息的点云数据,对得到的点云数据按一定的方式进行过滤,将处理后的点云数据导出生成ASCⅡ码格式的文件,以便后续处理。

利用测量所得的点云数据,以NURBS曲面为基础构造曲面。然后在曲面上构造拓扑矩形网格,交互定义特征线,利用矩形数据网格构造出网曲面,并采用Imageware软件来进行河狸门牙三维曲面建模[5],所建的上下门牙的三维曲面模型如图3及图4所示。

2 河狸门牙几何特征的提取及分析

为了实现河狸门牙的仿生应用,必须发掘河狸门牙的特征并对其进行分析。因此本文在河狸门牙外形数据采集及模型重构的基础上,对得到的数据点云和重构模型进行特征提取,获得相应特征线,提取特征线上相关点的坐标,拟合曲线方程,并对拟合曲线的曲率特征进行分析。

2.1 几何特征提取

若把河狸牙齿看作刀具,则牙的内表面为前刀面,牙的外表面为后刀面,前刀面和后刀面相交的曲线为切削刃,如图3、图4所示。对河狸门牙的几何特征分析包括曲线特征分析和角度特征分析两部分。

仔细观察河狸牙齿还可以发现,其前刀面上远离切削刃部分有明显的凸起,即前刀面上远离切削刃部分的曲率明显比靠近切削刃部分的曲率大,该特征类似于刀具上的断屑台,有利于河狸顺利完成啃咬;其后刀面纵向和横向都为曲线形状,切削刃也是曲线且倾斜程度较大。这些特点与传统常见刀具有较大区别。

2.2 几何特征分析

2.2.1 后刀面纵向曲线分析

2.2.1.1 后刀面纵向曲线提取

河狸上门牙和下门牙的后刀面上的纵向曲线如图5、图6所示。从图中可以看出,其后刀面的纵向曲线并不像普通刀具后刀面的纵向曲线一样是一条直线,而是一条曲线,这有利于提高刀具的抗弯强度。

2.2.1.2 曲线拟合

使用Imageware软件,以上述曲线的下端点为原点建立坐标系,使该曲线在xy平面上,且使之分别与各自坐标系y轴相切。可得出上门牙后刀面纵向曲线的方程为

拟合度R2=0.999 999 999 845 57。

下门牙后刀面纵向曲线的方程为

拟合度R2=0.999 999 999 959 111。

2.2.1.3 曲线特征分析

根据拟合曲线的方程,由曲线的曲率计算公式[6]计算出曲线的曲率,可在MATLAB软件中绘制出曲线曲率走势图,如图7、图8所示。

由图7、图8可看出:上下门牙后刀面纵向曲线的曲率变化特征完全相反,这种现象是由上门牙和下门牙的作用不同引起的。上门牙固定于上颌中,不能随之移动,而下门牙位于下颌中,可以随之上下移动。河狸在咬切瞬间,上门牙和下门牙所形成的夹角应尽可能接近于理想角度(上门牙和下门牙靠近切削刃的后刀面夹角的理想角度为180°,此角度下的啃咬最为省力),让一定的咬合力更有效地作用于被切物体上,共同完成切削(咬切)。而这种曲率变化特征正好可以实现更有效切削的要求。

2.2.2 后刀面横向曲线分析

2.2.2.1 后刀面横向曲线提取

河狸上门牙和下门牙的后刀面上的横向曲线如图9、图10所示。从图中也可看出上门牙和下门牙的后刀面上的横向曲线也为曲线,中间部分因受力较大,故向外凸出较多,为更好地切削,两边呈圆弧状,这为切断刀及锯齿类刀具的后刀面的廓形设计提供了参考。

同上也可得出,上门牙后刀面横向曲线的方程为

下门牙后刀面横向曲线的方程为

2.2.2.2 曲线特征分析

在MATLAB软件中绘制出曲线曲率走势图,如图11、图12所示。

图11和图12的曲率变化特征都呈现两头大中间小的特点,这主要是因为两边曲率大的位置正好是河狸牙齿后刀面(背面)和侧面过渡处,而两端曲率变小的趋势则是因为测试点已进入门牙侧面较为平直处;两曲线中间处都有一个明显的凸起,表明门牙后刀面此处为一相对凸出的“脊梁”,这些特征都可以为刀具后刀面或刀杆的设计提供参考。

2.2.3 切削刃曲线分析

2.2.3.1 曲线提取

图13、图14分别为上门牙和下门牙的切削刃曲线在基面上的投影,从图中可以看出切削刃均不是一条直线,而是一条曲线,这增加了切削刃参加工作的长度,也减小了单位长度上切削刃的负荷。

图13所示曲线的方程为

图14所示曲线的方程为

2.2.3.2 曲线特征分析

根据式(5)、式(6)计算出该曲线的曲率,在MATLAB软件中绘制出曲线曲率走势图,如图15、图16所示。

图15中的曲率走势与图11中的曲率走势相似,这是因为门牙的切削刃由后刀面和前刀面相交形成,因此切削刃曲线在基面上的投影曲线的曲率走势才会与图11中的曲率走势相似。而图16则在左端多了一凸起部分,这是由建模误差引起的。

2.2.4 河狸门牙几何角度分析

2.2.4.1 坐标系的建立

本文采用主剖面参考系对河狸门牙角度特征进行分析,如图17所示。为便于分析,假定河狸啃咬时的切削速度的方向与后刀面相切,即后角为0°。

2.2.4.2 主剖面内的角度

用主剖面Po与河狸门牙相交,即可在主剖面内测得前角γ0和楔角β0,如图18所示,图中前角为42°,楔角为48°。由于河狸门牙形状极不规则,所以在不同点建立的坐标系中测得的角度值不一样。另外,由于后刀面为曲面,所以远离切削刃的后刀面的摩擦较少,这对顺利完成切削工作极为有利。

2.2.4.3 切削平面内的角度

切削平面内可测量的角度为刃倾角,将河狸门牙切削刃向切削平面投影,如图19所示。切削刃投影的投影曲线与基面的夹角可视为刃倾角,切削刃上不同点的刃倾角不同;图中λs即为河狸门牙的刃倾角,即河狸啃咬时约以20°～30°刃倾角进行斜角切削,因此它具有斜角切削的优点;由于切削刃的刃倾角不为零且是曲线,所以是非自由切削,且越是远离刀尖,刃倾角越大。刀尖(啃咬时最先接触被啃咬时的部分)并不是位于最外侧,尤其是下门牙的刀尖外侧还有一段明显的曲线,这对增强刀尖处的强度极其有利。

2.2.4.4 基面内的角度

基面内可测量的角度为主偏角和副偏角,将河狸门牙前刀面边线(全部切削刃曲线)向基面投影,如图20所示。由于切削刃为不对称曲线,因此左右主偏角不相等,且随着测量点的不同而不同。副偏角跟主偏角类似,左右不相等,且随着测量点的不同而不同。河狸门牙在基面内的角度特点与切断刀的角度特点相似。由图20还可得知,河狸门牙进行切削时,并不是全部切削刃同时切入,而是逐渐切入工件。这一特点也与主偏角不等于90°的切断刀相符。

3 结论

(1)河狸上门牙和下门牙的后刀面纵向曲线曲率变化趋势相反,正是这一特征使河狸在啃咬时形成最理想的角度。河狸上门牙和下门牙的后刀面横向曲线的曲率都呈现两头大中间小的特点,两曲线中间处还有一个明显的凸起,这些特征都可以为刀具后刀面或刀杆的设计提供参考。

(2)进行仿生刀具设计时,可以借鉴的河狸门牙特征有后刀面曲面形状、切削刃曲线、刀头的几何角度和刀杆形状等。其中,图5、图6、图9、图10中的后刀面纵向、横向的曲线可为设计仿生刀具的后刀面提供借鉴,图19和图20上切削刃上的曲线可为设计仿生刀具的切削刃提供借鉴。

参考文献

[1]Tong Jin,Ren Luquan,Chen Bingeong.Geometrical Morphology,Chemical and Wettability of Body Sur-faces of Soil Animals[J].Int.Agric.Eng.J.,1994,3(1/2):59-67.

[2]Ren Luquan.Initial Research on Claw Shapes of the Typical Soil Animals[J].Transactions of the Chi-nese Socity of Agricultural Machinery,1990,21(2):44-49.

[3]庆振华,谢峰,张崇高,等.基于仿生学的刀具研究初探[J].工具技术,2008,42(9):3-6.

[4]任露泉,徐晓波,陈秉聪,等.典型土壤动物爪趾形态的初步分析[J].农业机械学报,1990(2):44-49.

[5]单岩,谢斌飞.Imageware逆向造型技术基础[M].北京:清华大学出版社,2006.

组织特征及性能 篇7

1.1性能特征分析软件简介。PC集群性能特征分析软件, 针对运行在IBM PC集群上Omega和Geocluster等地震资料处理应用软件, 对节点的CPU、内存、网络、磁盘等关键部件进行实时监控, 自动生成能反映作业运行状态的特征文件, 可以实时显示地震作业运行时各个节点的资源利用情况, 定位应用软件在运行过程中存在的性能瓶颈, 及时、快速解决各种影响作业性能的问题, 辅助优化PC集群软、硬件系统, 从而提高PC集群系统整体运算效率[1]。

1.2性能特征分析软件主要功能。PC集群应用性能特征分析软件的主要功能包括[2]: (1) 自动生成反映PC集群应用性能的特征文件; (2) 实时显示地震作业运行时各节点的CPU、内存、网络和磁盘等性能数据; (3) 模拟业务运行图, 追溯、重现和分析应用运行时异常节点的性能数据, 及时处理系统故障; (4) 在处理业务运行的各个阶段, 对CPU、内存、网络和I/O等各关键部件的实际需求进行分析, 并有针对性地调整、优化集群系统资源配置; (5) 准确判断业务运行热点函数对各硬件部件的依赖程度, 快速定位系统性能瓶颈, 寻找应用优化的空间。

1.3 性能特征分析软件窗口功能菜单。PC集群应用性能特征分析软件的功能菜单包括主窗口菜单和子窗口菜单。其中, 主窗口菜单包括:文件 (File) 、风格 (Style) 、窗口 (Window) 、帮助 (Help) 等四个菜单;子窗口菜单包括:信息 (Info) 、图表 (Charts) 、编辑 (Edit) 、视图 (View) 、布局 (Layout) 、报表 (Report) 等六个菜单。

二、性能特征分析软件实践应用

在IBM PC集群的两组节点上, 同时运行两个Geo Cluster叠前时间偏移模块并行作业。在数据分发阶段, 两组作业对应的前端机节点通过网络执行数据发送操作, 数据体从前端机节点的磁盘传输到计算节点的内置磁盘上。数据分发后, 每个计算节点开始对内置磁盘上的数据进行偏移并行运算。只有全部并行节点各自的运算都同步完成后, 才能统一进行数据回收操作, 把运算结果通过网络传输到前端机节点。检查两组作业的运行时间发现, 第一组作业运行时间明显比第二组耗时长。

启动应用性能特征分析软件, 收集第一组作业运行的特征文件, 实时显示这个作业计算节点在各个时间段的运行情况, 以及对CPU、内存、网络、存储等系统资源的利用情况, 同时可对系统资源进行量化分析显示。发现第一组作业的一个运算节点出现异常, 分析资源消耗情况, 定位故障应该是内存资源不足。有一些作业死进程和窗口进程占用了大量内存资源, 作业使用到了SWAP资源, 并伴随有本地磁盘的写操作, 系统和SWAP分区交换数据等, 导致该节点CPU利用率下降, 运算效率降低, 其余计算节点资源闲置等待, 影响了作业整体运行效率。我们及时对异常节点进行了故障解决, 释放了充足了系统内存资源, 保证了并行作业的加速运行。

三、结论

在实际地震资料处理生产中, 会经常出现作业运行突然变慢等异常现象。通过PC集群应用性能特征分析软件, 可以随时对各组PC集群的实际处理作业状态进行监控和分析, 特别在个别节点运行异常时, 能够及时发现和定位故障, 以便立即采取相应解决方案, 如:清除无用的临时文件、关闭暂时不用的窗口、删除死进程或者排除节点故障等操作, 并尽快重新提交作业, 节省作业的运行时间。既能合理分配、调度系统资源, 又可以减少系统资源的浪费, 提高地震资料处理系统整体运算性能。

参考文献

[1]范文星.基于Django的网络运维管理系统的设计与实现[J].计算机科学, 2012 (S2) .

组织特征及性能 篇8

目前应用于易拉罐罐体的铝合金有3004、3104及3204等,3104是在3004的基础上通过调整合金元素的含量发展来的。3104铝合金在罐体材料进一步减薄时仍能保持较高的强度及良好的成形性能,是目前制作铝合金易拉罐罐体的主要材料[1,2,3]。

轻量化一直是铝合金易拉罐的发展趋势,罐体料减薄是实现轻量化的必然途径。随着板材厚度的不断减薄,一些生产问题也逐渐凸显出来,如深冲断罐率较高、制耳率较高以及质量不稳定等,这些问题一直难以得到有效地解决。这对3104合金罐体料的成形性能提出了更高的要求。在制罐料过程中,粗大第二相粒子发挥着重要作用,其尺寸、形状以及分布状态不仅影响到合金最后的深冲效果,更直接或间接地影响到板材的微观组织结构以及再结晶行为,继而成为影响板材制罐表现的关键因素之一,可以说生产中存在的问题或多或少都与粗大第二相的存在状态有联系[4,5,6]。

同时也有研究指出[7,8],粗大第二相对基体的连接强度产生影响,进而影响到合金的抗拉强度以及延伸率等力学性能。但目前大部分研究只是探讨单一拉伸方向下粗大第二相的数量和形貌与力学性能的关系,对3104铝合金冷轧板不同方向的拉伸断裂过程中,粗大第二相本身的延伸变化特征、断口微观形貌特征以及由其引起的力学性能差异研究较少。

为丰富相关研究内容,本工作通过观察3104铝合金与轧制方向成不同角度的拉伸试样断口形貌和断口截面形貌, 分析了拉伸断裂过程中粗大第二相的变化情况和相应的断口形貌特征,动态地理解3104铝合金拉伸断裂过程和机理; 同时讨论粗大第二相的取向与拉伸方向之间关系对延伸率的影响,为进一步优化3104铝合金性能提供理论依据。

1实验

拉伸试验样品取自工业生产的3104铝合金罐体料冷轧板材,其是经过半连续铸造、均匀化、热轧、冷轧、精整等工序获得的工业成品板材。将板材按照与轧 制方向分 别成0°、 45°、90°三个方向取样,制成如图1所示的板状拉伸试样。在WDW-100B微机控制电子万能试验机上进行常温拉伸试验, 利用Zeiss EVO 18扫描电镜观察断口。板材截面经机械磨光和抛光后,用Zeiss EVO 18扫描电镜观察断口截面组织。

2结果与分析

2.1拉伸性能

3104铝合金冷轧板材延伸率与拉伸方向和轧制方向之间的夹角有一定关系,如图2所示。沿轧制方向的延伸率最高,沿与轧制方向成90°方向的延伸率最低。从图2中可以看出,随着拉伸方向与轧制方向所成夹角的增大,3104铝合金冷轧板材的延伸率逐渐下降。

2.2断口形貌

2.2.1宏观断口形貌

图3是3104铝合金拉伸断裂试样的宏观形貌,3个拉伸试样断口处几乎都没有产生缩颈,拉伸方向与断口方向均大约成45°,同时0°和90°方向拉伸试样的断口方向与轧制方向大约成45°,但45°方向拉伸试样的断口方向与轧制方向夹角接近90°。

2.2.2微观断口形貌

图4分别是3104铝合金3个方向拉 伸试样断 口形貌 ((a)、(b)0°方向;(c)、(d)45°方向;(e)、(f)90°方向),通过SEM观察断口韧窝形貌以及粗大第二相在断面的分布。

从图4(a)、(c)和(e)中可以看出3个方向的拉伸试样断口形貌包括两种类型的韧窝,即密度较低的大韧窝和密度较高的二次小韧窝。两种韧窝 形貌均为 椭圆状,是切变型 韧窝,表明板材拉伸断裂的主要方式为微孔聚合型剪切断裂, 断面与最大切应力面一致。从断口形貌上看粗大韧窝大小不一,有些韧窝大而深,有些韧窝小而浅。对比3张图的粗大韧窝形貌,可以发现三者大小略有不同,但最大的区别在于粗大韧窝的深度:图4(a)粗大韧窝深度最大,图4(c)粗大韧窝深度处于中间,图4(e)粗大韧窝深度最小。

在图4(b)、(d)和(f)(SEM背散射照片)中可以发现,在大韧窝底部或者大韧窝壁上存在粗大第二相(如图4中箭头所示)。即使没有粗大第二相的韧窝处,也不能认为粗大第二相不存在,可能的原因是粗大第二相在断裂过程中脱落或者存在于断口的另一侧。粗大第二相是微孔形核的诱因,而微孔的形态决定了韧窝的形态,因此韧窝的深度、大小和形貌与粗大第二相的大小和形状有着密切联系。

2.3断口截面显微组织

用SEM观察3104铝合金拉伸断口截面组织,可以更好地观察在断口截面处的粗大第二相和微孔的分布情况,如图5所示。微孔是在粗大第二相附近形成的,没有粗大第二相的位置没有微孔,说明拉伸过程中的微孔是由粗大第二相诱发形成的。从图5(a)可以看出,微孔延长方向与粗大第二相长轴方向以及拉伸方向一致;从图5(b)可以看出,微孔延长方向与拉伸方向一致,但与粗大第二相 长轴方向 有一定夹 角;从图5(c)可以看出,微孔延长方向与拉伸方向一致,与粗大第二相长轴方向垂直。从图5紧邻断口处的微孔形态即微孔在拉伸方向的延伸拉长程度可以看出,0°方向微孔延伸长度最大,45°方向微孔延伸长度居中,90°方向的微孔延伸长度最小。

另外,从拉伸断口截面组织还可以看出,粗大第二相附近的微孔主要可以分为两类:第一类为粗大第二相与基体分离而形成沿拉伸方向延长的微孔,如图5中1所示;第二类为因轧制破碎但未分离的数个 α相颗粒在拉伸力作用下相互分离,在颗粒之间形成微孔,如图5中2所示。当拉伸断裂主裂纹通过这些微孔,微孔将会长大、聚合直至材料完全断裂。

3讨论

从以上分析结果看出,3104铝合金断裂路径主要是 穿晶,断裂方式为微孔聚合型剪切断裂,断口形貌包括两种类型的韧窝,即大韧窝和二次小韧窝。大韧窝是在拉伸力作用下,位错在粗大第二相粒子位置引起应力集中,或者由材料内部粗大第二相本身破裂分离而形成微孔,并且在持续拉伸力的作用下微孔长大、聚合直至与宏观裂纹连接,产生延性裂纹扩展而导致材料破坏。粗大第二相的尺寸与密度明显影响着大韧窝的尺寸和密度[9]。由图4断口形貌照片可知, 尺寸不一的大韧窝跟粗大第二相的尺寸与分布有关,粗大第二相越大,由此产生的大韧窝也就越大。二次小韧窝是在微孔长大聚合的过程中,相邻微孔之间的横截面积不断减小, 此时基体被微孔分割成无数小单元,每个小单元可看成一个小拉伸试样,弥散相就起到了粗大第二相一样的作用,成为二次微孔的形核位置。在拉伸力的持续作用下,二次微孔长大、聚合。本研究中假设弥散相是球体,且均匀分布,并且从图4中可以看出二次韧窝的比例很小,因此,本工作不对弥散相引发的二次韧窝以及其对性能的影响做讨论。

从三维空间看,3104铝合金板材经大变形冷轧后,粗大第二相一般呈椭球体或类长方体,长轴平行于轧制方向。假设粗大第二相全部为椭球体,如图6所示。很多学者研究了粗大第二相对金属塑性的影响,并且得到了粗大第二相体积分数与塑性的定量关系模型[10,11],Brown等[12]认为球体形状的粗大第二相与延伸率之间的关系如式(1)所示:

式中:εf为拉伸延伸率,A、B和C为常数,fc是粗大第二相的体积分数,Lc为相邻两个粗大相的等效距离,rc为粗大相的等效半径。如图6所示,其中L0°、L45°和L90°分别代表0°、45° 和90°方向拉伸时,两最临近粗大第二相间的等效距离,L0°> L45°>L90°。在单向拉伸 情况下,对比不同 拉伸方向 的延伸率,可以发现:当加载方向平行于粗大第二相长轴时,如图6 (a)所示,L0°3/rc3值最大,根据式(1)计算,沿此方向拉伸时材料延伸率最大;当加载方向与粗大相长轴成45°时,如图6 (b)所示,根据式(1)计算,L45°3/rc3值居中,沿此方向拉伸时材料延伸率居中;当加载方向与粗大第二相长轴成90°时,如图6(c)所示,根据式(1)计算,L90°3/rc3值最小,沿此方向拉伸时材料延伸率最小。此计算结果与图2所示的结果一致。

本研究中3种拉伸试样取自同一块板材,因此粗大第二相的密度相同,对应断口的大韧窝密度以及韧窝的形状也基本相同,最大的不同在于大韧窝的深度:深度越大,延伸率越大;深度越小,延伸率也越小。结合图4与图6可以看出,大韧窝的深度与粗大相的长轴和拉伸方向之间的夹角有直接关系,粗大第二相长轴与拉伸方向之间的夹角越小,韧窝越深,对应延伸率越大;相反地,粗大第二相长轴与拉伸方向之间的夹角越大,韧窝越浅,延伸率越 小。这样的结 果与G. Liu[13]、K.Komori等[14]的模拟结果一致。

以上粗大第二相与拉伸方向的关系,可以理解为两个最邻近的粗大第二相之间的距离决定了微孔长大、聚合的难易程度,两个最邻近粗大第二相等效距离越大,微孔越难聚合, 抵抗断裂的能力也就越强,相应的韧窝深度越深;两个最邻近粗大第二相距离越小,微孔聚合越容易,抵抗变形的能力也就越小,相应的韧窝深度也越浅。如图6所示,不同拉伸方向下,粗大第二相之间的等效距离不同(L0°>L45°>L90°), 因此沿轧制不同方向拉伸时会呈现不同的拉伸性能。

4结论

(1)3104铝合金冷轧板材0°方向延伸率最大,90°方向延伸率最小,45°方向延伸率居中。沿不同方向拉伸试样的断口形貌差别主要在于韧窝的深度:0°方向断口韧窝最深,90°方向断口韧窝最浅,而45°方向则居中。

(2)3104铝合金的拉伸断口为切变型韧窝特征,断口方向与拉伸方向成45°。断口形貌包括两种类型的韧窝,即大韧窝和二次小韧窝。裂纹在粗大第二相自身断裂处或者在粗大第二相尖端萌生。裂纹在剪切力作用下,以微孔聚合的方式扩展。

(3)粗大第二相长轴方向与拉伸方向之间夹角对材料塑性有着重要影响:二者之间夹角越小,则两个最邻近粗大第二相之间的有效距离越大,延伸率越大;反之亦然。

摘要：对3104铝合金冷轧板沿轧制方向0°、45°和90°三个方向进行拉伸性能测试,观察断口形貌和显微组织,并分析粗大第二相分布与拉伸方向之间的关系。结果表明,3104铝合金冷轧板材的断口为切变型韧窝断裂特征,裂纹在粗大相自身断裂分离处或者在粗大相尖端处萌生,并在剪切力作用下,以微孔聚合的方式扩展。0°方向拉伸断口韧窝深度最大,延伸率最大;90°方向拉伸断口韧窝深度最小,延伸率最小;而45°方向拉伸断口韧窝深度居中,延伸率也居中。粗大第二相长轴方向和拉伸方向之间的夹角越小,延伸率越大。

物流产业界定及组织特征分析 篇9

1 物流产业的形成

随着经济全球化和科学技术的快速发展,全球范围内社会专业化分工的进一步升级,经济结构也在逐步发生调整,不断涌现出许多知识、服务和高科技相结合的新型产业。判断一类经济活动及其组织是否已经形成和定义为一个产业,我们可以从是否符合三个方面的特性来进行考察。第一,看其是否具有投入产出性质;第二,是否形成了一定的规模;第三,有专门化的生产技术装备和技术经济特点;第三,是否在产业经济系统中发挥了重要的功能。

物流产业的产生、兴起和发展就是一个典型代表。

首先,物流产业具有投入——产出的性质。投入主要是为提供相应的物流及物流网络实施和人力资源成本;而产出主要就是物流服务,一方面表现在生产和消费同时进行的无形产品上,另一方面体现在经过包装、流通加工等物流作业的有形产品上。

其次,物流产业已经发展形成了一定的规模。我们通常认为物流活动包括运输、仓储、包装、搬运装卸、流通加工和信息传递等功能。物流规模应为各功能完成工作量的总和,物流产业的规模可以用物流产业的产值、物流企业的数量和规模、货运与周转量等数据加以说明。这里我们通过我国2007年社会物流总额及其增长来看,2007年全国社会物流总额达到75.2万亿元,比2000年增长3.4倍,年均增长24%。2008年一季度,全国社会物流总额同比增长24.2%,物流业增加值同比增长15.7%。这表明我国物流规模较大且在持续不断增大。

再次,物流产业已经具备了专业的生产技术和装备。物流是管理和信息技术高度结合的产物,物流业具有自身专门的应用理论和技术。如互联网、地理信息系统(GIS),GPS、条码(Bar/Code),射频技术(RF),电子数据交换(EDI),JIT技术,POS系统、有效客户信息反馈(ECR)、自动连续补货技术(ACEP)、快速响应(QR),等等。信息技术实现了数据的快速、准确传递,提高了仓库管理、装卸运输、来购定货、配送发运和定单处理的自动化水平,使定货、包装、保管、运输、流通加工实现了一体化。

最后,物流产业在经济运行中发挥了重要的职能。物流作为一个将供应与生产、生产与销售连接起来的中间部门,物流产业既是企业进行正常生产的基础和保障,又为消费者更便利地获得所需的商品和服务起着重要的作用。

2 物流产业概念的界定

对于物流产业的概念目前在学术界还没有一个统一的界定,许多的学者都从不同的角度给予了物流产业不同的概念。

美国物流协会指出,“物流产业包括供货业、运输代理业、铁路行业、物流咨询行业、水运行业、航空业、海运业、小包裹运输业、仓储业、港口业、第三方物流产业、多式联运业、包装业等”。

《中国现代物流大全》指出,“物流产业是指铁路、公路、水路、航空等基础设施,以及工业生产、商业批发零售和第三方仓储运输及综合物流企业为实现商品的实体位移所形成的产业。”

张圣忠(2006)提出了物流产业属于一种概念产业,是指依托于“物”的流动过程建立起来并为“物”的流动过程服务的、以整体优化理念为指导的、系统化的概念产业(Conceptual Industry)。这一定义除了能够全面反映物流的特征与本质之外,最重要的一点是对物流产业的形态做出了界定,即物流产业是一种概念产业,而非实体产业。也就是,不强调物流产业的实体边界,只强调按照产业的发展思路与发展理念来推动物流产业的发展。

那么本文对物流产业的界定采用演绎的方法,即从产业的一般定义来界定物流产业。产业是指具有某种特性的企业的集合或系统,那么物流产业就应该是物流企业的集合。这样,只要物流企业的范畴界定了,物流产业的范围也就随之确定了。

一般认为,能够为客户提供阶段性的或全程性物流管理服务的,能够为客户提供一体化物流管理解决方案的,能够为客户提供运输管理服务或仓储管理服务的企业都是物流企业。包括拥有或不拥有实体储运资产(能力)的企业;具备了物流管理服务服务的运输仓储企业,专门从事多式联运整合营销的企业;专门从事物流解决方案设计的咨询企业;专门从事物流信息支持和管理服务的企业。

因此根据物流的特征,我们可以定义为物流产业为专门为市场提供物流管理服务的物流企业的集合。

3 物流产业构成的界定

目前,物流产业在我国已经从起步期进入到了发展期,由五大行业组成的物流产业构架已经基本形成。这对于有效组织和推动物流企业发展,建立现代物流市场有非常重要的作用。

第一、物流基础设施业。这个产业由各自不同的运输线路、及对交通运输起支撑、保障、衔接等网络结构作用的行业。主要有铁路、公路、水运、空运、仓储等部门。

第二、物流装备制造业。这个产业是利用高新技术改造传统产业,提高整个物流系统装备现代化水平的重要产业。大体可以划分为集装设备、货运汽车、铁路货运、货船、货运航空器、仓库设备、装卸机具、输送设备、分检与理货设备、物流工具生产等行业。

第三、社会化的第三方物流产业。第三方物流是社会化分工和现代物流发展方向。第三方物流涵盖着企业物流的全过程,如开发物流策划系统,电子数据能力,管理表现汇报、货物集运、选择承运人、货代、海关代理、信息管理、仓储、咨询、运费谈判及支付等等。专业化的第三方物流业已成为我国物流产业中发展势态最强且最具活力的一个业种。

第四、物流信息产业。这个产业由生产物流系统软件、硬件以及提供系统管理等部门组成,是计算机系统技术和通信技术在物流过程的组合。信息网络技术是现代物流的生命线,通过信息传输与客户、制造商、供应商实现资源共享,对物流各环节进行实时跟踪,有效控制与全程管理。

第五、货主物流产业。这是一种自成体系的企业内部物流系统。如像海尔集团那样具有一定规模,对物流服务有巨大的需求,但社会上第三方物流又没有规模优势的商业连锁集团企业。

物流产业的这五大行业下面,还涉及到好多细分行业,主要有:铁道运输业、汽车货运业、远洋货运业、内河船运业、沿海船运业、航空货运业、集装箱联运业、仓库业、中转储运业、托运业、运输代办业、起重装卸业、快递业、拆船业、拆车业、集装箱租赁业、托盘联营业。

4 物流产业组织特征分析

现代产业组织理论的奠基人是美国经济学家贝恩(Joe S.Bain),他指出产业组织是指同一产业内部企业间的结构关系,即生产同一类产品(生产具有密切替代关系的产品)的企业在同一市场上集合而成的同一产业内各企业之间的相互作用关系结构。Bain教授提出了产业组织理论著名的SCP范式,由市场结构(Market Structure)、市场行为(Mar-ket Conduct)、市场绩效(Market Performance)等要素构成。

4.1 市场规模

市场规模主要从社会物流总额和第三方物流市场的规模来研究。据中国物流信息中心统计,2007年全国社会物流总额累计为53.7万亿。市场集中度一般用行业集中度(Concentration Ration)来衡量。其中物流行业中前4名的市场占有率为CR4=0·129,前8名市场占有率为CR8≈0·209,根据Bain的产业结构衡量标准,我国物流产业应该属于低度集中的市场。我国物流产业的一个主要特点是物流企业数量多,但规模普遍不大,单个公司所占市场的相对比重非常有限。

产品差异化:我国大多数物流企业仍然只能提供单一的物流服务业务,大多数企业仅限于低端的运输服务。2005年,我国85%中国前10名的物流企业中,8家以运输装卸为其核心业务,2家以仓储为其核心业务,没有一家企业将无形资产管理和货物代理作为其核心业务。

进入和退出壁垒:目前我国的物流产业已经形成了很强的“二元”性格局,高端物流市场与低端物流市场的发展具有很大差距。在进入、退出壁垒方面,两种市场表现出了明显的差异。

4.2 市场行为

定价:在我国,大多数物流企业采用成本加成定价的方法。特别是低端物流市场,竞争激烈,利润率很低;而高端物流市场的企业具有一定的价格导向性,尤其是在一些高附加值业务的环节中可以领导定价,利润空间也相对较大。

联盟与并购策略:联盟与并购已经成为物流产业发展的一大主题。根据南开大学现代物流研究中心(2005)的调查显示,62.02%的企业表示要继续扩大战略合作关系的数量和范围。长虹、宝钢、TCL、海尔等企业,都已经与中远物流达成战略合作关系;宝供物流也提出了在供应链各节点间植入“优势互补、利益共享”的共生关系。

价格策略:我国物流市场上,尤其是低端物流市场,各个物流服务提供商因为只能提供相对简单、单一的物流业务,为了夺取市场份额不断进行价格竞争,形成一种恶性竞争的局面。竞争的结果也致使了该行业平均利润率较低。

非价格策略:非价格竞争是指在产品的价格以外或销售价格不变的情况下,借助于产品有形和无形差异、销售服务、广告宣传及其他推销手段等非价格形式销售产品、参与市场竞争形式。

4.3 市场绩效

在2005年,我国物流成本占GDP的比重为18.6%,到2007年前三季度全国社会物流总费用与GDP的比例为18.2%。虽然我国近几年这个指标持续下降,但与发达国家相比还存在着一定距离,发达国家这个指标早已经降到了10%左右。这一方面说明了我国物流产业逐步由粗放型向追求效率型发展阶段迈进,另一方面相对发达国家来说我们的物流效率还有很大的差距。

物流资源配置效率:物流资源配置效率可以通过物流总成本占GDP比重、物流企业车辆利用率,以及仓库利用率等几个指标反映。我国物流总费用占GDP的比重从1991年的24%下降到2007年18.2%,下降了5.8个百分点。根据《中国现代物流发展报告》(2006)的调查数据显示,2005年我国物流企业自有车辆利用率在70%以上的占69.76%,物流企业现有仓库利用率在70%以上的占78.80%,使用条形码的占27.30%,使用EDI的占28.90%,GPS的占9.10%。

5 政策建议

5.1 重视物流需求分析

我们应该从社会的经济意义出发,来重视物流需求分析。目前,一方面我国经济水平发展仍然比较落后,而另一方面物流产业也在不断发展,物流规模持续增长、物流需求结构不断改变,要使物流需求与供给相适应,必须引入物流合理化的理念,加强物流需求管理,即最大限度地控制物的不合理流动,如通过发展区域经济,使区域内及区域间的物流趋向合理。同时应避免规模小、服务单一的物流企业过度发展,造成市场不平衡。充分吸引国际、国内两种资源,利用各种有利条件,进行体制、技术创新。扶持一大批规模较大、发展潜力较强的物流服务商,带动中小物流产业者。

5.2 重视物流产业关联

从产业关联角度来看,物流产业一方面需要其他产业为其提供供给,对其他产业形成需求;另一方面,物流产业也在为其他产业提供供给,满足其他产业对物流的需求。物流产业横跨交通运输业、仓储业、包装业、流通加工业、物流信息业、配送业等行业,与第一产业结合为农业物流,与第二产业结合为工业物流,与第三产业结合成为服务业物流。物流业与国民经济众多产业存在着前向关联、后向关联和环向关联。因此物流产业与其他产业的发展密切相关,不可分割的。

5.3 加大物流企业的增值服务环节

增值服务是指根据客户需要,为客户提供的超出常规服务范围的服务,或者采用超出常规的服务方法提供的服务。创新、超出常规、满足客户需要是增值性物流服务的本质特征。目前,我国已有的物流增值服务模式包括:承运人型增值服务、仓储型增值服务、货运代理型增值服务、信息型增值服务和第四方物流增值服务。通过对物流传统业务的改善,寻找出更多的增值服务项目,这样现代物流才能够取得利润,快速发展。

摘要：运用产业经济学的基本理论,分析了物流产业的形成、物流产业概念的界定,物流产业构成的界定。同时对我国物流产业进行组织特征分析,并给出了物流产业发展的政策建议。

关键词：物流产业,物流产业构成,SCP

参考文献

[1]中国机械工程学会,中国现代物流大全[M].北京:铁道出版杜出版,2004.

[2]刘文胜,李严锋,康兆妍.我国物流业的SCP理论分析[J].物流科技,2006,(6).

[3]帅斌.物流产业经济[M].北京:经济科学出版社,2006.

[4]杨建文.产业经济学[M].北京:学林出版社,2004.

[5]张圣忠.物流产业组织理论研究[J].中国期刊网,2006,4.

组织特征及性能 篇10

为了能够让车架和车身的震动衰减, 在目前的汽车悬架系统之中, 所采用的都是都是液力减震器, 它的工作原理是通过当车架/车身和车桥间由于力的作用而产生相互运动的时候, 汽车的减震器通过内部的活塞运动, 使减震器腔内的油液通过重复的进行一个腔的油液不同的孔隙流入在另外一个腔内。通过孔壁和油液间的的摩擦, 以及油液分子之间的摩擦, 对汽车的震动形成一股阻力, 通过能量的转换把汽车震动的动量转化为油液的热能, 最后经过汽车减震器的吸收把热量散发到空气当中。当油液的孔道截面和其他因素改变的时候, 阻力也会随着车身 (或者车架) 和车桥 (或者车轮) 之间的相对运动而产生相应的变化, 除此之外还和油液的粘度相关。

随着人们生活水平的提高, 人们对自己享受的质量也在慢慢的提高, 在汽车方面人们对乘坐汽车的舒适度要求也是逐渐的提高, 在汽车行驶的过程当中, 乘客还是司机都希望行驶在路上的时候汽车能够保持平稳, 特别是行驶在路况不好的地面的时候, 汽车能够平稳的行驶是非常重要的, 在用户的需求下, 各个汽车的生产商对汽车减震器要求的质量也越来越高。

液压式减震器的制造核心就是通过真空来灌注液压油, 而使用这项技术的关键就是灌注阀组。本编文章中探讨的汽车减震器的灌装阀组的灌装液是乙二醇。

1 基本结构和工作原理

灌注阀由三套阀构成, 通过对外部气路的控制实现通断的功能,

灌注阀的主题一个内部有三组相的管道。主要管道为 (2) , 向上分出几个管道 (10) , 经过与之相对应的气缸 (3) , 然后再经过和各自相对应的管道 (9) 和外界形成一个气流回路没这个时候进气口 (7) 负责通气, 然后气压通过管道11进入气缸内部, 让内部的活塞被顶起。在形成回路的时候就可以进行抽真空、灌注液体、吸残液一系列的操作。当进气口 (6) 通气的时候, 活塞 (4) 受到压力向下运动, 活塞连接件 (5) 与气缸 (3) 端面会形成密封, 这个时候回路被切断, 就不能进行抽真空, 灌注液体, 吸残液的操作。

灌注阀的工作原理:就是先让产品内部形成一个真空, 然后液体就会自动的被吸到产品的内部, 从而实现灌注, 完成灌注以后, 在进行吸收管道内部的残夜。灌注阀内部有三组完全一样的管道, 在这组图中只显示出来一组, 如图2所示, 下面就说阀打开以及阀关闭的问题, 阀打开就是给气管11通气, 然后把活塞 (4) 和活塞连接件 (5) 顶起, 这样回路管道一和回路管道二就形成了一个回路, 如图3所示, 阀关闭就是给管道 (6) 通气, 把活塞 (4) 和活塞连接组建 (5) 往下推, 这样活塞连接件5的下部就和气缸的下端就会形成一个密封, 把回路管道一和回路管道二切断。工作流程为, 先让灌注阀的下端和产品管路连接。然后把产品内部抽空, 打开真空阀, 关闭灌注阀以及吸收管道内残液, 抽空的时候使用的是真空泵, 当真空值达到标准的要求以后, 就会关闭真空阀, 打开灌注阀, 因为压差的缘故, 液体会被吸到产品内腔, 液体灌注量达到标准的要求后, 就可以取走产品, 关闭灌注阀, 打开吸残液阀, 利用真空泵把管路里的残液吸走, 避免下次再抽真空的时候, 管路里的残留的液体会流到产品内腔中, 影响真空度。

2 灌注阀的性能特征

因为这种类型的阀组集成度比较高, 可实现“三进一出”的管路设计要求, 就是阀组上端可以外接三组管路, 下端也可以直接和产品连接。在乙二醇灌装的整个过程当中, 管路按个按照对产品的设计要求, 先把产品内部抽取成真空状态真空标准为0.5m bar;然后通过切换管路, 实现对乙二醇灌注, 在灌注达到标准的量以后在切换管路;同时需要外部的机构

带动阀组上升脱离产品到设定标准距离, 利用外部的管路反向抽气, 把阀体头端和产品外部的残留的液体抽到废液管路当中。

这种类型的减震器灌注阀具有下面这些特征:

第一集成度比较高, 三套阀组共同集成在一个产品之中;第二独特的密封设计结构, 可以在高真空 (0.5m bar) 下进行操作;第三灌注速度非常快, 通过内部阀组以及外部管路之间的切换实现快速的灌注。第四在高真空密封, 可以保证在整个的灌注过程当中不会产生气泡, 提高了产品质量;第五通过和外部管道得到配合, 可以保证在乙二醇灌注过程当中没有乙二醇飞溅的现象, 并且可以将管道内的残留液进行回收。

3 结束语

这种类型的灌注阀已经在实践当中得到应用, 提升了乙二醇灌注效果, 改善生产的减震器产品质量。

参考文献

[1]曹义军.汽车减震器灌注阀的结构研究[J].中国机械, 2014.