本科畢業設計（論文）任務書一、題目超聲振動輔助孔擠壓強化裝置研制DevelopmentofUltrasonicVibration-AssistedHoleExtrusionStrengtheningDevice二、研究主要內容本課題主要研發超聲振動輔助孔擠壓強化裝置，通過將超聲振動技術與孔擠壓強化技術相結合，提升機械構件中孔的疲勞性能和加工質量。具體內容包括：設計并優化超聲振動系統，確保其穩定性與高效性；設計孔擠壓強化裝置的機械結構，保證其可靠性和操作便捷性；通過實驗研究加工工藝參數（如超聲振動頻率、振幅、擠壓力等）對孔加工質量的影響，并進行優化；評估強化效果，分析超聲振動對孔疲勞性能提升的作用機制。采用文獻研究法、理論分析法和實驗研究法相結合。包括查閱相關文獻、運用ANSYS進行有限元分析、通過實驗驗證裝置性能和優化工藝參數。開發一套性能穩定、操作簡便的超聲振動輔助孔擠壓強化裝置，提升孔的疲勞壽命、降低表面粗糙度、提高尺寸精度，并為裝置設計與工藝參數優化提供理論支持。三、主要技術指標1.裝置結構緊湊，性能穩定；2.超聲振動系統頻率控制精度達到±1Hz；3.擠壓力控制精度在±5%以內；4.加工后孔的疲勞壽命提升不低于20%。注：以上指標為基于研究目標合理推測的結果，建議與指導教師確認具體要求。四、進度和要求2025年1月1日-2025年2月15日完成文獻閱讀，掌握超聲振動與孔擠壓強化相關知識，明確研究目標、內容和方法，提交開題報告。2025年2月16日-2025年3月31日完成超聲振動系統與孔擠壓強化裝置的機械結構設計，并進行初步優化；2025年4月1日-2025年5月15日制作裝置，進行性能測試，優化加工工藝參數，評估裝置的穩定性、可靠性和加工質量。2025年5月16日-2025年6月30日總結研究成果，完成畢業論文撰寫并提交。五、主要參考書及參考資料許春玲,王欣,宇波,等.承力孔結構抗疲勞表面強化技術研究進展[J].失效分析與預防,2023,18(02):77-87+66.凡志磊,劉飛,梁勇楠,等.超聲振動輔助孔擠壓強化裝置研制及試驗[J].機械制造與自動化,2023,52(05):55-59.劉飛,蘇宏華,徐九華,等.孔擠壓強化技術研究進展[J].塑性工程學報,2024,31(03):1-16.LiuY,GengD,ShaoZ,etal.AstudyonstrengtheningandmachiningintegratedultrasonicpeeningdrillingofTi-6Al-4V[J].Materials&Design,2021,212:110238.劉折,趙波,童景琳.縱扭超聲振動輔助下銑削參數的優化實驗[J].機械設計與研究,2024,40(1):142-146.董志剛,王中旺,冉乙川,等.碳纖維增強陶瓷基復合材料超聲振動輔助銑削加工技術的研究進展[J].機械工程學報,2024,60(9):26-56.王以珅,張咪娜,王大鋒,等.超聲振動輔助金屬熔化成形技術研究進展[J].中國激光,2024,51(24):2402101.秦清源.超聲輔助旋壓塑性變形機理研究及諧振系統設計[D].中南大學,2013.趙仕杰,梁延德,王碩,等.小孔超聲振動擠壓加工用變幅桿的優化設計[J].機械強度,2020,42(5):1112-1118.南京航空航天大學.一種可分離式的擠壓芯棒超聲振動孔擠壓強化裝置及其運行工藝:CN202210302820.0[P].2023-06-20.彭卓,韓光超,李凱,等.超聲輔助微擠壓成形系統設計[J].振動與沖擊,2017,36(15):259-264.王福吉,葛連恒,胡曉杭,等.CF/PEEK單向板縱-扭超聲振動輔助銑削性能及工藝優化[J].復合材料學報,2024,41(9):5053-5069.文雅娜.等離子體噴涂陶瓷涂層超聲振動輔助磨削加工機理及工藝研究[D].四川大學,2023.LiQ,JiangW,XuY,etal.DevelopmentofprominentbondingstrengthinAl/Mgbimetalcompositespreparedbyultrasonicvibration-assistedcompoundcasting:Effectsofultrasonicpowers[J].JournalofMaterialsScience&Technology,2024,197:78-93.BhuiyanSA,PatwariAU,NavidWU,etal.Developmentofamathematicalmodelforthepredictionofdrillqualityinvoice-activatedultrasonicvibrationassisteddrillingprocess[C]//JournalofPhysics:ConferenceSeries.IOPPublishing,2024,2762(1):012043.劉瑩瑩,任凱鑫,李潔潔,等.孔擠壓對不同鋁合金斜耳片疲勞性能的影響[J].中國有色金屬學報,2022,32(4):986-993.馬世成,王欣,宋穎剛,等.孔擠壓芯棒導端角對TC17鈦合金孔結構表面完整性及疲勞性能的影響[J].航空材料學報,2021,41(4):75-82.LiH,XiaY,SuG,etal.Ultrasonicvibration-assistedchattersuppressionfordeepholeboringofstainlesssteel[J].TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2024,131(3):1691-1703.ShahriaryP,ChakherlouTN.InvestigatingtheeffectofcoldexpansiononfrictionalforceevolutionduringfrettingfatiguetestsofAL2024-T3plates[J].InternationalJournalofMechanicalSciences,2018,135:146-157.FaghihS,ShahaSK,BehraveshSB,etal.Splitsleevecoldexp