新型陶瓷喷砂嘴的研制及应用研究

介绍陶瓷喷砂嘴发展现状以及根据生产需要研制新型陶瓷喷砂嘴的过程及试用实绩。     

简讯

新型“陶瓷木材”据外刊披露，美国华盛顿大学的科研人员，研究成功一种新型“陶瓷木材”的制作工艺。实验结果表明，经过这种工艺处理后的木材，硬度比花旗松、长叶松等普通木材均提高50～90％，强度提高20～120％（树种不同，强度各不相同）。虽然这些木材各具不同的颜色，但仍保持其原有木纹形状，并具有良好的可漆性和加工性。“陶瓷木材”新工艺是这样的：用海贝壳、动物骨骼等先制成陶瓷材料溶液，浸泡木材，促使木材中的纤维素发生变化，然后，再将浸泡后的木材放入干燥箱内烘干即成。因“陶瓷木材”表面具有颇高的硬度和强度，故它…     

平行界面的裂纹对应力强度因子的影响

研究了平行界面的裂纹的最大应力强度因子及影响因素.利用体积力方法和格林函数,最大应力强度因子可以表达为裂纹界面距离与弹性模量比的函数.通过数值计算给出了应力强度因子随裂纹形状、界面距离以及弹性常数的分布,并在此基础上利用√area参数分析了裂纹形状对应力强度因子的影响.研究表明,对于平行于界面的裂纹问题,√area参数是应力强度因子的主要控制因素.平行于界面的椭圆裂纹的研究结果可以用于分析任意三维裂纹的最大应力强度因子.     

特种起重吊钩的有限元分析

对一种码头特种吊钩的强度进行了分析。首先确定吊钩截面形状，然后建立ANSYS有限元计算模型，并在其计算的基础上，采用正交设计方法，研究此特种吊钩四个主要设计参数（B1、B2、H、D）对其强度的影响规律，回归出最大应力计算公式，最后按实际要求进行设计。     

激光移动光源法测量三维曲面形状技术

本文叙述了利用全息干涉法原理发展了移动光源法测量曲面形状的新方法，并将该方法与计算机图像处理技术相结合，应用于螺旋桨形状测量，成功地获得了桨叶表面三维形状参数，文中给出了移动光源法测量曲面形状的光学原理图，详细推导了形状测量理论计算公式，并确定了零级条纹的方法及提高实验精度的参数修正方法。     

用铝基钎料钎焊SiC陶瓷及其在SiC陶瓷表面浸润性的研究

测定了在10^-2Pa真空度条件下Al-28Cu-5Si、Al-10Si-4Cu、Al-12Si和Al-Si-Mg四种铝基钎料在反应烧结SiC陶瓷表面的润湿性，测定了用上述钎料钎焊SiC陶瓷的连接强度，探讨了润湿性和SiC陶瓷钎焊接头剪切强度的关系。结果表明：四种钎料润湿性和接头剪切强度均随温度的升高和保温时间的延长而明显改善，Al-Si-Mg钎料润湿性最好；采用Al-10Si-4Cu钎料在1373K、保温60min的条件下，接头剪切强度最高，为153MPa。     

Ag-Cu-Ti急冷钎料钎焊Si3N4陶瓷接头界面结构及性能

采用（Ag72Cu28）％Ti4急冷钎料钎焊Si3N4陶瓷，研究联接温度、时间和压力等工艺参数对Si3N4陶瓷的接头界面结构以及强度的影响，并与同成分的常规钎料进行对比．研究结果表明：钎焊温度、保温时间和钎焊时施加的压力对钎焊接头强度均有影响，主要通过影响反应层结构和厚度来体现；Si3N4／（Ag72Cu28）96Ti4界面微观结构为Si3N4／TiN／Ti—Si化合物／Ag-Cu共晶；在相同的试验条件下，采用（Ag72Cu28）96Ti4急冷钎料钎焊的接头强度比常规钎料钎焊的接头强度提高37％．     

不同的裂纹尺寸对椭圆形裂纹应力强度因子影响的研究

针对平板椭圆形裂纹,提出了椭圆裂纹求解应力强度因子的解析解法,该方法是建立在弹性断裂理论及复变函数理论基础上的。文中针对椭圆裂纹,在具有不同的外荷载,以及不同的椭圆裂纹形状情况下,对应力强度因子进行较为全面的仿真分析。得到了应力强度因子和椭圆裂纹长短轴及所处位置,以及外荷载之间的关系变化的曲线。利用所建立的计算模型,可以非常迅速地求得不同几何参数情况下椭圆裂纹在复杂应力场中沿裂纹周边不同位置的应力强度因子。并对三种不同椭圆裂纹形状情况下的应力强度因子进行了分析和比较。     

直立堤单波越浪量概率分布形状参数研究*

通过物模试验系统考察直立堤单波越浪量概率分布形状参数在不同条件下的变化规律。试验条件涵盖由完全不破碎到充分破碎完整的堤前波浪状态和具有代表性的2种堤前坡度、3种波陡、3种相对顶高。结果表明：形状参数对波陡缺乏明显的依赖关系；相对顶高的增大使形状参数减小，且变化趋势与相对水深和坡度有关；随着相对水深增大，形状参数与坡度的关系由同向逐渐过渡为反向；相对水深在脱离非破碎波区域向充分破碎区域变化的过程中，形状参数会经历先持续增大、在近破波特征最显著区域达到峰值、然后逐渐衰减的变化过程；本次试验在破碎和非破碎波条件区域所得到的形状参数综合平均值与现有成果均相符。     

海洋平台中KK管节点表面裂纹应力强度因子的有限元计算方法

海洋平台中的KK管节点由于长期承受循环载荷而容易在焊缝处产生疲劳表面裂纹.对包含表面裂纹的KK节点的残余寿命的评估依赖于对表面裂纹应力强度因子的准确估算.本文首先提出了KK节点中表面裂纹的有限元网格产生方法,然后采用线弹性断裂力学理论,通过裂纹前缘的位移外推插值法分析了KK节点在轴向力作用下沿着表面裂纹的应力强度因子的分布情况.最后,通过对22个KK节点的模型分析,研究了节点的几何参数和裂纹形状参数对应力强度因子的影响情况.     

舰船复合材料防护结构的选择与优化

为选择与优化舰船复合材料防护结构,根据陶瓷材料的密度小、强度大、硬度高、抗冲击性能良好等特征,建立以金属为面板的金属/陶瓷复合材料和以陶瓷为面板的陶瓷/金属复合材料结构模型,研究复合材料层合板在爆炸冲击载荷下的抗冲击性能,陶瓷/金属复合材料的抗爆炸冲击性能远远优于金属/陶瓷复合材料的抗爆炸冲击性能。在此基础上,考虑复合材料层合板在防护结构中的位置,讨论不同结构参数对防护结构爆炸冲击性能的影响。研究结果表明,当复合材料层合板设置在空舱外板时,舰船的抗爆炸冲击性能相对较优。     

舰船复合材料防护结构的选择与优化

为选择与优化舰船复合材料防护结构,根据陶瓷材料的密度小、强度大、硬度高、抗冲击性能良好等特征,建立以金属为面板的金属/陶瓷复合材料和以陶瓷为面板的陶瓷/金属复合材料结构模型,研究复合材料层合板在爆炸冲击载荷下的抗冲击性能,陶瓷/金属复合材料的抗爆炸冲击性能远远优于金属/陶瓷复合材料的抗爆炸冲击性能。在此基础上,考虑复合材料层合板在防护结构中的位置,讨论不同结构参数对防护结构爆炸冲击性能的影响。研究结果表明,当复合材料层合板设置在空舱外板时,舰船的抗爆炸冲击性能相对较优。     

基于ANSYS Workbench载人潜水器槽道推进器支撑结构的有限元分析

针对载人潜水器槽道推进器支撑结构,利用Pro ENGINEER软件建立了三维参数化模型,在对其合理简化的基础上,通过ANSYS Workbench软件对载人潜水器槽道推进器支撑结构进行了结构的强度、刚度校核及模态分析,在形状优化的基础上进行了改进。     

陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺的研究

从强制成形单面焊基本及其特点出发，叙述了强制成形单面焊的实现条件及陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊工艺要点，介绍了陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺实验及接头的力学性能，根据CO2电弧特征及单面焊工艺过程特点，结合工艺试验，分析和讨论了主要的焊接规范参数和焊接工艺因素对陶瓷衬垫CO2气体保护单面焊接工艺过程及背面焊缝成形的影响。     

船用螺旋桨计算机辅助功能性设计

现有的螺旋桨的几何形状采用一种称之为偏微分方程（ＰＤＥ）方法的计算机辅助设计方法加以数学表达。采用这种设计方法可以确保螺旋桨桨叶由一组少量的设计参数予以完全确定和控制。这种几何形状可以采用面元法进行分析以得到流经桨叶的流动，并且作为桨的效率性能的量度，也可以得到。让设计参数发生变化，就可以实现桨的功能设计。改变设计参数将影响效率，因此要寻求一组能给出具有最大效率的螺旋桨几何形状的设计参数。这是通过     

SiC陶瓷与金属连接

综述了SiC陶瓷/金属的连接方法、活性金属的使用现状、界面产物及确定方法,指出了扩散焊和活性金属钎焊是实现SiC陶瓷/金属连接的最有效方法,分析了界面产物对强度的影响,得出接头强度取决于界面产物的种类、数量、分布等,特别是当界面产生层状脆性化合物时强度显著下降的结论.     

船舶最大载重量的计算

阐述了载重量与干舷的关系，通过对形状干舷、强度干舷、稳性干舷的计算得出船舶的最小干舷值，相应可得船舶的最大载重量。     

两个气泡相互作用的某些动力特性研究

文章采用边界积分方法模拟三维水下气泡的动力特性,详细阐述气泡计算的数学模型和数值实施过程,探究了三种不同浮力参数情况下(无重力、弱浮力、强浮力)气泡的演变情况。计算结果表明,在不同的浮力参数下,气泡形状和射流特点有着显著的区别,射流形成和发展与重力有着密切的联系。文中计算了两气泡在不同距离和不同强度参数下的相互作用的特点,为气泡动力特性的研究提供了参考。     

陶瓷—金属二次部分瞬间液相连接接头残余应力分析

利用热弹塑性有限元方法，模拟分析了Si3N4陶瓷与Ni合金进行二次部分瞬间液相连接接头残余应力分布状态和中间层对此连接接头应力分布的影响。结果表明：在靠近连接界面附近的陶瓷外表面存在最大拉伸应力；有中间过渡层的接头应力出现大幅度的降低。分析认为：陶瓷与金属之间热膨胀系数的重大差异是导致残余应力的主要原因；采用中间过渡层能缓和接头的残余应力，提高接头强度。     

CO2气保焊陶瓷衬垫平对接底道焊裂纹成因及对策的研究

本文着重分析了CO2气保焊陶瓷衬垫平对接底道焊接裂纹的产生机理和影响因素．对焊接材料、母材、焊接工艺参数等方面进行了分析。并侧重于技能的角度，提出了防止和改进措施，有助于CO2气保焊陶瓷衬垫焊平对接底道焊的焊接质量的提高。