The machining of titanium alloy has attracted much research attention due to its wide application demand and, however, the low material machinability. The mechanochemical effect and ultrasonic tool vibration are regarded as efficient approaches to improving the machining performance of titanium alloy. This study proposes to combine the above two approaches to obtain synergetic benefits in titanium alloy grinding: use the mechanochemical effect to enlarge the brittleness of the chip and simultaneously use the ultrasonic tool vibration to promote crack propagation on the chip. Finite element analysis (FEA) of cutting is first carried out to demonstrate the process principle. Scratching experiments using a single-edge tool are conducted to explore the synergetic process effects by observing the micro/nano morphology of the chip. Fractured chips are generated due to the synergy of mechanochemical effects and ultrasonic tool vibration. Finally, ultrasonic face and side grinding experiments of titanium alloy are performed, respectively. The results show that the mechanochemical effects can further reduce the surface roughness and cutting force in ultrasonic face grinding. The reduction rate of cutting force increases with the increasing ultrasonic amplitude, and the proportion of cutting force reduction has increased from 18 % to 25 %, indicating the existence of a strong synergetic process effect. However, this synergetic process effect is not found in ultrasonic side grinding. Moreover, it has been proved that the benefits of surface active medium (SAM) in ultrasonic face grinding are not caused by lubrication effects.

Abstract Due to its excellent durability and steady mechanical qualities, three‐dimensional porous polyurethane foam (PUF) presents a wide range of possibilities for flexible piezoresistive sensors. Its extreme flammability, poor electrical conductivity, and susceptibility to outside factors present serious difficulties, though. In this study, a waterborne polyurethane‐coated flexible PUF sensor that incorporates reduced graphene oxide (RGO) and polyaniline (PANI) through a methodical, step‐by‐step dip‐coating methodology is successfully developed. The final product has a water contact angle of 133°, which improves its ability to adapt to a variety of environmental circumstances. Flexible graphene sheets are incorporated to improve heat resistance and flame retardancy, and PANI and RGO provide strong bonding to the PUF framework, ensuring outstanding structural stability even after 1500 cycles. The flexible foam sensor shows promise for use in flexible piezoresistive sensors and electronic skin due to its remarkable strain monitoring range of up to 70%, quick response time of 0.39 s in sensitivity experiments, and adaptability to different physical activities like walking and gesturing.

This article presents a detailed analysis of the electromagnetic force and vibration behavior of a new axial flux permanent magnet (AFPM) machine with a yokeless stator and interior PM rotor. Firstly, the configuration of an AFPM machine with a dual rotor and a sandwiched stator is introduced, including the structural design, fixation of the yokeless stator and segmented skew rotor structure. Then, the influence of anisotropic material and a fixed structure on stator modes is analyzed, including elastic modulus, shear model, the skew angle of slot and the thickness of stator yoke. Furthermore, a new non-equally segmented skew rotor structure is proposed and calculated for the reduction in vibration based on the multiphysics model. Three different segmented skew rotor schemes are compared to illustrate the influence of reducing vibration and noise. The predicted results show that the effect of the non-equally segmented skew rotor on reducing vibration is better than the other two schemes. Finally, a 120 kW AFPM motor is experimented with and the result matches well with the predicted data. The vibration performance of the AFPM motor with a dual rotor and sandwiched yokeless stator is revealed comprehensively.