齿轮激淬火轴向扫描工艺参数对硬化带的影响及预测

分析了齿轮激光淬火轴向扫描工艺参数对硬化层分布的影响,对由此而引起的齿面有效功率密度分布进行了曲线拟合,燕提出齿面硬化层分布的预测方法。     

激光束扫描工件进出端边界差异的研究

分析了激光束扫描工件进出端边界差异产生的原因，并利用“像光源”理论分析计算进出端边界的温度响应，提出了减少和消除进出端差异的方法及差异特性的合理利用。     

基于Lilley宽带声源模型的舵叶流噪声数值模拟研究

以潜艇舵叶在流体中转动时的流场计算结果为基础,采用宽带声源模型,利用Lilley的声功率计算公式计算舵叶转动时,流体域的声功率级分布.通过对同一水域截面的声功率级分布以及不同水域截面的流体节点压力和声功率级分布的对比分析,证明计算结果符合Panton理论,给出对舵叶进行声学设计的建议.     

熔融沉积过程中单向扫描路径对制件残余应力的影响

熔融沉积成型(FDM)是将材料从熔融态转化为固态的逐层堆积过程,同时存在着热量的输入和传导,而温度变化会造成FDM制件残余应力的产生.残余应力作为附加载荷会直接影响产品表面质量以及几何尺寸的精度,还会造成产品发生翘曲变形以及一些内在缺陷.文中利用"单元生死"技术并基于ANSYS参数化编程语言(APDL)动态模拟单向FDM制件在常规和改进型两种不同扫描路径下的温度场,并继而分析在温度场作用下制件内残余应力的分布及其随平行于丝材轴线扫描方向(纵向)的演变过程.数值模拟和实验验证的结果均表明,通过改进型扫描路径打印出来的制件,残余应力的最大值下降很多,分布也更合理,较多区域只有3次应力波动,有力证明了该种扫描路径的优越性.     

基于Simulink的天线扫描仿真

介绍了雷达天线的扫描特点，根据雷达搜索和跟踪的特点对扇形扫描和圆锥扫描进行了重点分析；对使用的仿真工具Simulink进行了简要说明，并在此基础上详细讨论了天线扫描特性仿真中用到的Simulink模块，给出了具体的参数设置。最后给出了扇形扫描和圆锥扫描的仿真结果。     

2Cr13转动座失效分析

通过对比分析失效转动座宏观成分、成分微观分布、物相分析等化学成分、物理机械性能、组织结构等,找出转动座失效原因和失效方式,从热处理机理分析失效原理,并通过热处理工艺试验和腐蚀试验,验证分析的正确性,为评价转动座的耐蚀性能提供分析方法,为解决转动座的腐蚀问题指出方向.     

工业纯钛激光自熔焊接工艺及气孔形成机理研究

采用IPG光纤激光器对2 mm厚TA2进行不同工艺参数激光自熔焊对接试验.借助金相显微镜、超景深三维显微分析系统、扫描电子显微镜(SEM)对焊缝横截面宏观形貌进行观察,并且对气孔分布及形貌特征进行分析,探讨焊缝对气孔的敏感性规律以及气孔形成机理.试验结果表明:TA2焊缝中气孔主要分布在焊缝中下部熔合线附近,其形状呈规则的圆形或椭圆形、尺寸小、内壁较光滑,符合氢气孔的特征;当焊接速度不变时,随着激光功率的增大,焊缝的平均气孔率呈先上升后下降的趋势;当激光功率不变时,随着焊接速度的增大,焊缝的平均气孔率呈先显著上升后下降的趋势;当氢的扩散程度和熔池液相存在时间都有利于气孔的形成,焊缝的平均气孔率达到最大值.     

齿轮激光淬火轴向无搭接扫描工艺的研究

介绍了利用宽组合镜对齿轮进行轴向分齿无搭接扫描时，入射角离焦量和扫描宽度的通用计算式，分析了在不同的初始条件下这些参数的变化规律及其对淬火性能的影响，提出了单束宽带激光相对轮齿的最佳扫描位置，描述了相应的计算程序。     

焊接转子热处理过程中残余应力释放行为数值研究

基于ABAQUS有限元分析软件,编写DFLUX、FILM和UEXPAN子程序,建立焊接转子模拟件(M-1)和全尺寸焊接转子(M-2)轴对称有限元模型,实现了采用双椭球移动热源模型和考虑固态相变的转子焊接仿真过程。纳入Norton-Bailey蠕变本构方程研究了热处理过程中残余应力在不同热处理参数下的应力松弛行为。结果表明：焊接转子模拟件能够较为准确地反映全尺寸焊接转子焊接残余应力分布状态；考虑固态相变的焊接仿真结果更接近于实验测量值；热处理参数对残余应力释放行为影响不尽相同,其中热处理温度是决定热处理效果的关键因素。     

对接间隙对钽薄板TIG氦弧焊熔池形态影响的数值分析

为了研究焊接过程中对接间隙对熔池形态的影响,本文基于有限元分析软件ANSYS,针对钽薄板微间隙TIG氦弧焊接方法,用数值模拟的方法计算了钽薄板TIG氦弧对接焊过程中对接间隙存在时温度场的分布以及不同对接间隙时熔池表面形态的变化.分析了对接间隙的变化对熔池表面形状的影响,并对间隙存在时焊枪偏离焊缝中心的温度场进行了分析.计算了由于边缘效应和焊接热源有效作用范围带来的热传递效应不同时工件内温度场的分布.计算结果表明间隙的存在造成温度场分布不均,是熔池表面形态呈现椭圆形的一个决定性因素,这种影响随焊接时间的增加更为明显.研究结果对制定TIG焊工艺具有实际指导意义.     

利用面元法计算潜艇在水底引起的压力分布

针对潜艇水下航行时的压力场特性,应用船舶水动力学势流理论,建立计算潜艇水压场的数学模型。采用Hess-Smith方法将面源分布于艇体表面,对潜艇引起的水底压力变化进行数值计算,并与主艇体及已有实验结果进行比较。分析潜艇水压场的分布特点以及水深、指挥台围壳对压力场分布的影响。理论计算与实验结果对比表明,二者之间吻合良好。     

柴油机汽缸套激光淬火应用

激光淬火是以高能量的激光束快速扫描工件,扫描到的金属表面极薄一层快速吸收能量使温度急剧上升,升温速度可达105～106℃/s,此时工件基体仍处于冷态.由于热传导的作用,表面热量迅速传到工件其它部位,在瞬间可进行自冷淬火,冷却速度可达105℃/s.由于其冷却速度比一般热处理淬火速度提高约103倍,因此,激光淬火具有许多优点:①淬硬层组织细化,硬度比常规淬火提高15%～20%,铸铁经激光淬火后耐磨性可提高3～4倍.②加热速度快,工艺周期短,生产效率高,成本低,工艺过程易实现自动控制,自动化程度高.③对于槽壁、小孔、深孔及腔筒内壁等特殊部位,只要是激光束能照射到的部位均可进行处理.     

对接间隙对钽薄板TIG氦弧焊熔池形态影响的数值分析

为了研究焊接过程中对接间隙对熔池形态的影响，本文基于有限元分析软件ANSYS，针对钽薄板微间隙TIG氦弧焊接方法，用数值模拟的方法计算了钽薄板TIG氦弧对接焊过程中对接间隙存在时温度场的分布以及不同对接间隙时熔池表面形态的变化。分析了对接间隙的变化对熔池表面形状的影响，并对间隙存在时焊枪偏离焊缝中心的温度场进行了分析。计算了由于边缘效应和焊接热源有效作用范围带来的热传递效应不同时工件内温度场的分布。计算结果表明间隙的存在造成温度场分布不均，是熔池表面形态呈现椭圆形的一个决定性因素，这种影响随焊接时间的增加更为明显。研究结果对制定TIG焊工艺具有实际指导意义。     

舱内液体模拟方法对船体振动分析的影响对比

为更准确地模拟船体振动,使用质量点分布法、多点约束法以及边界元计算虚拟质量的方法分别模拟一小型船模舱内液体,对船模振动模态进行分析并与实验值进行对比。采用这3种方法分析某型油船的振动模态并对结果进行对比分析,研究表明采用虚拟质量法模拟舱内液体附加质量时得到的船体振动固有频率更符合实际,而质量点分布法和多点约束法的质量分布受人为因素影响较大,虚拟质量法更具工程应用价值。     

潜艇指挥台围壳流场压力特性及其应用研究

本文在理论上探讨了潜艇指挥台围壳流场的压力分布，系统地分析了设置各种方案的附体排气道时围壳上的压力分布情况，提出附体排气道位置的最佳方案，并讨论了负压区排气口对柴油机性能的影响。计算结果与指挥台围壳模型风洞实验结果具有较好的一致性。     

磨削温度场中的数值模拟方法研究

磨削过程中,温度的变化都是在瞬时状态下发生,因此,在对磨削过程温度进行研究时,如何获取磨削区域的温度成为一个难题。本文主要利用有限元分析软件ABAQUS对磨削层的温度场分布进行了数字化模拟分析,得出不同时刻的温度分布及影响规律;并通过相关实验数据验证了仿真结果,进一步证明了ABAQUS在磨削温度场模拟中的可行性。     

频选天线罩对阵列天线波束扫描特性影响分析

[目的]针对频选天线罩对阵列天线波束扫描的不利影响,提出一种综合优化频选天线罩的方法。[方法]首先,设计一款由25个对称阵子组成的阵列天线和一款大角度入射时仍具有较好阻抗带宽和滤波性能的频选天线罩。然后,在此基础上使用HFSS软件对由频选天线罩—阵列天线组成的系统进行仿真,以阵列天线的辐射特性受影响最小为目标,确定频选天线罩的尺寸,以及频选天线罩与阵列天线间的距离。最后,比较单独阵列天线与频选天线罩—阵列天线系统的扫描角度变化。为验证理论的正确性,在实验中对不同扫描角度下带有频选天线罩的阵列天线方向图予以测试。[结果]结果显示,当频选天线罩与阵列天线间距离为0.5λ时,频选天线罩对阵列天线副瓣与后瓣增益的影响最小,当阵列天线主瓣波束扫描角度达到40°时,频选天线罩会对阵列天线扫描角产生约0.25°的变化。[结论]经过分析与优化的频选天线罩不会对阵列天线辐射性能产生不利影响,该设计方法可用于更大尺寸的阵列天线加频选天线罩。     

轴向荷载作用下K型管节点焊缝周围应力分布的参数公式

应用分区产生网格的方法产生了K型节点的有限元模型,计算了在轴向荷载作用下K型节点焊缝周围的热点应力分布情况,并与相关试验结果进行对比分析,验证了所提出的有限元模型的可行性和准确性。通过对1152个K节点模型分析,研究了几何参数对K型节点焊缝周围热点应力分布的影响,发现在几何参数取不同值时热点应力的分布随几何参数的变化发生改变,而且热点应力的位置也随着几何参数的变化在冠点和鞍点之间移动。并在此几何参数分析的基础上,提出了K型节点焊缝周围应力集中系数分布的参数公式,并对参数公式进行了误差分析。对于绝大多数K节点模型,拟合得到的参数公式所计算的焊缝周围应力分布结果是精确可靠的,所以提出的参数公式为工程中K节点疲劳设计和分析提供了参考方法。     

柴油机喷油控制用电磁阀的温度场仿真与优化

利用Ansys软件对电磁阀的温度场进行建模仿真,重点分析了电磁线圈通电时间及环境温度的影响,以及电磁阀温度场分布情况;对电磁阀进行发热温升试验,试验结果表明仿真结果能够准确地反映电磁阀实际温度分布。提出了电磁阀降温优化的思路,仿真分析和试验结果表明:在环境温度为50℃时,优化后的电磁阀温升较优化前降低了11.3℃,提高了电磁阀的工作可靠性。     

带壳圆柱体战斗部爆炸后破片特性数值仿真研究

为了研究两端带壳圆柱体战斗部爆炸后产生破片的速度分布,采用有限元仿真分析了球体战斗部爆炸,并将仿真计算结果与Gurney公式的计算结果进行了对比,仿真结果与理论计算结果吻合良好,验证了通过分离节点法计算带壳战斗部的破片分布的可行性。对不同长径比的带壳圆柱体战斗部的爆炸过程进行仿真计算,分析了长径比对破片大小、侧壁速度分布、端盖与侧壁的速度变化规律影响。研究结果表明:长径比较大时,侧壁的破片飞散的角度较小,破片大小相对较小;侧壁速度分布沿轴向基本满足抛物线的分布规律,长径比达到一定大小后,抛物线的峰值则趋于稳定;端盖速度的变化规律基本满足随着长径比的增大呈线性下降的趋势;侧壁的平均速度则是随着长径比的增大而增长,但存在一定的极限。