基于数值模拟的钛合金锯齿状切屑研究

切削加工中切屑成形是一种典型的大变形问题,它涉及到材料非线性、几何非线性以及边界非线性等问题。本文利用DEFORM-2D对钛合金(Ti6Al4V)进行了锯齿状切屑形成过程的有限元模拟,分析了切削过程中的应力场、应变场及温度场,探讨了锯齿状切屑的形成机理,获得了切削参数对锯齿状切屑形态的影响规律,为优化切削参数、提高刀具寿命提供了参考。     

基于DEFORM-3D的镍基合金钢的切削性能仿真研究

基于DEFORM-3D V6.1建立了三维切削有限元模型,对镍基高温合金IN718切削过程进行了模拟,获得了不同进给量、切削速度和背吃刀量下切削力、切削温度的变化规律；研究了在不同冷却方式下镍基合金加工过程的温度变化趋势.仿真结果表明:对切削力而言,各因素中切削速度影响最小、背吃刀量影响最大；对切削温度而言,各因素中切...     

镍基高温合金的铣削刀具分析

由于良好的热强性能,镍基高温合金在航空航天领域已经得到广泛的应用。但是同时作为一种难切削加工材料,改善镍基高温合金切削加工方面的研究已是迫在眉睫。本文从镍基高温合金的化学元素组成,刀具材料和刀具磨损几个方面对其进行了分析,并指出当前研究的主要问题。     

对接焊接头固有应变的影响因素

基于热弹塑性有限元法采用多线性各向同性强化原则对船级钢对接接头的焊接过程进行了数值模拟,研究了热输人参数以及焊道数对其固有应变的影响.研究结果表明,随着热输人参数增大,横向和纵向固有应变也增大,且与热输入参数成正比关系,而角变形则存在一个最大值;随着焊道数增多,固有应变随之增大,这与理论公式计算得到的结果相一致.当多道焊的中焊道最大线能量与单道焊基本相同时,焊道的影响系数是决定固有应变的主要参数.     

镍基合金复合管焊接技术研究撤回

针对镍基合金复合管焊接容易出现热裂纹和气孔等缺陷的问题,明确了复合管接头的基础材料和焊接方法后对其焊接坡口进行设计,找出合适的焊接工艺参数施焊,焊接完成后对材料进行力学性能试验。研究结果表明：焊缝成形良好,力学性能满足规范要求,镍基合金复合管采用钨极氩弧焊打底、自动埋弧焊盖面焊接的方案可行。     

技术·经济·市场

超导材料获新突破前不久,中国科技大学研制成功零电阻温度高于130K的超导材料——铋、铅、锑、锶、钙、铜、氧超导体,创造了目前世界上超导临界温度的最高纪录。四种金属品被禁止出口经贸部自二月起已禁止铜及铜基合金、铝及铝基合金、镍及镍基合金,以及镍材四种商品出口。与此同时,还增加了对新闻纸、聚苯乙烯、聚丙烯、金属镁、橡胶等十六种商品实行出口许可证     

舰船海水管路系统电偶腐蚀控制技术

进入新世纪以来,舰船海水管路系统材料逐步发展为以铜镍合金为主干材料,铸造青铜合金为配套材料的材料体系,同时钛及镍基合金的比例持续升高。这些高电位金属一方面大幅提升了海水管路的耐海水腐蚀性能,尤其是耐冲刷腐蚀性能,另一方面也提高了钛、镍基合金管路与低电位的铜合金管路及附件连接时的电偶腐蚀风险。为应对钛及镍基合金应用带来的上述风险,美国等国外海军通过长期试验研究,对于舰船海水管路系统电偶腐蚀控制系列技术进行了充分评估和考核验证。本文论述国外海军舰船海水管路系统电偶腐蚀控制技术研究的重点方向以及相关考核试验结论,为我国同领域的技术发展提供参考借鉴。     

冰冲击载荷下螺旋桨轴系动态响应的变参数分析

螺旋桨和不同物理参数的海冰接触碰撞产生的冰载荷会对螺旋桨和推进轴系产生不同的影响,研究其对轴系的影响及轴系的响应规律可为推进轴系的设计和布置提供建议。该文基于流固耦合方法,利用ANSYS/LS-DYNA软件计算不同物理参数的海冰和螺旋桨接触碰撞时螺旋桨受到的冰载荷并分析其冰载荷的变化规律,把获取的冰载荷输入到ABQUAS,计算了对应的冰载荷下的船舶推进轴系的应力、应变值,分析了推进轴系的应力、应变值,得到推进轴系的响应规律;得出推进轴系的动态响应受冰载荷的影响较大,随着海冰径向距离的减小而增大,随海冰尺寸和速度的增大而增大,故对冰区船舶的推进装置而言,其强度有着更高的要求。     

改进的Walker应变寿命预测方法研究

研究Walker应变寿命预测模型及其简化的应变寿命预测模型,提出一个新的Walker应变寿命预测简化模型。将改进后的Walker应变寿命预测模型应用于镍基高温合金GH4133和K435,并进行验证计算,计算结果与试验结果相比,在可接受的范围内,证明该方法行之有效。     

疏浚饱和密实粉土剪胀特性及其对耙齿切削阻力的影响

针对黄骅港区饱和密实粉土,通过三轴剪切试验以及原型耙齿切削试验,研究饱和密实粉土剪胀特性及其对耙齿切削阻力的影响。三轴试验结果表明,黄骅地区饱和密实粉土在剪切过程中表现为应变软化性状,偏应力峰值与围压之间基本呈线性关系。在剪切过程中,土体先剪缩后剪胀,随着围压的增大,剪缩性状体现得越来越明显,应力应变性状可划分为4个不同阶段。原型耙齿切削试验结果表明,饱和土较非饱和土切削阻力增长得更快;饱和土切削阻力最大值为非饱和土切削阻力最大值的2.7~3.3倍;对于饱和土,切削阻力达到稳定值后,其波动幅度较非饱和土要大。上述试验结果均表明,土的剪胀性对于耙齿切削阻力的影响十分显著,须采取相应的措施来降低土的剪胀性对于耙齿切削阻力的影响。     

天津港区硬质黏土切削过程的有限元模拟

硬质黏土的挖掘存在效率低的问题,需要研究该种土质的切削机理.利用数值模拟技术,建立刀齿切削硬质黏土的三维分析模型.土体的本构模型采用非线性弹塑性模型,应用单元损伤失效准则模拟硬质黏土的切屑,并基于显式积分算法实现了硬质黏土全物理过程的数值仿真,分析不同时刻的土体变形状态,得到刀齿的切削荷载.结果表明,对于所选定的硬质黏...     

淹没高压射流垂直切削硬质黏土数值与试验研究

针对淹没高压水射流对硬质黏土进行切削的问题,基于耦合的欧拉-拉格朗日方法,引入射流经过淹没水域发生速度衰减规律,建立有限元模型对切削效果进行分析研究,最后通过室内试验加以验证。该方法集合了欧拉算法和拉格朗日算法的优点,适用于射流和土体之间流固耦合的分析计算,其中,水体采用欧拉算法,土体采用拉格朗日算法,水土的接触面可被精确捕捉。数值结果显示,高压射流作用下,硬质黏土切削深度随切削速度的增大而减小,随射流压力的增大而增大。并与试验结果进行定量对比,两者较为吻合。该模型较好地模拟了淹没条件下高压射流对硬质黏土的切削过程,为解决这一问题提供了新的思路。     

支持向量回归机不敏感因子ε对运动建模的影响

通过对仿真Z形试验数据的分析,应用具有不同不敏感因子ε的ε-支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)辨识了船舶操纵运动二阶线性响应模型中的K,T等操纵性指数,并利用回归得到的响应模型进行了Z形试验的数值模拟。通过比较采用不同不敏感因子ε所得首向角和转艏角速度的预报结果,表明可以通过调节不敏感因子ε值来控制样本输入中支持向量的个数与ε-SVR的回归精度。     

基于硬质黏土切削理论的耙齿切削阻力分析

耙头在挖掘硬质黏土时,耙齿切削阻力较大,需要匹配的主机负荷也相应增加,使得工程经济性降低.为了分析硬质黏土切削过程中耙齿切削阻力的大小及变化趋势,优化耙头设计和使用工艺,对一定含水率和标贯击数的硬质黏土进行多工况下耙齿水平和垂直切削阻力计算.通过计算模型对2种耙齿切削过程中土体破坏长度和宽度进行计算.结果表明:硬质黏土...     

基于有限元分析的微流体油液检测芯片输出信号规律研究

3D空间螺线管形式的油液金属颗粒微流体检测芯片与颗粒进行零距离测量可对其进行尺寸辨识,本文建立铁磁性颗粒与线圈耦合模型,通过有限元计算,得到芯片的部分参数对不同直径的等效球体铁磁性颗粒检测信号的影响规律,并通过实验验证了上述部分规律,实验结果与有限元计算趋势吻合,为芯片优化设计提供依据。     

船舶操纵水动力导数的数值求解及敏感度分析

[目的]为了兼顾船舶操纵运动预报的成本与精度,基于数值计算方法,结合水动力导数敏感度分析,提出一种船舶操纵运动预报方法.[方法]首先,求解RANS方程,应用流体体积(VOF)法捕捉自由液面,采用动态网格方法对DTMB 5415船型进行约束运动的数值计算,并将回归得到的线性水动力导数与试验值进行对比,验证数值方案的有效性...     

Black-box modeling of ship manoeuvring motion based on feed-forward neural network with Chebyshev orthogonal basis function

Based on polynomial interpolation and approximation theory, a novel feed-forward neural network, the feed-forward neural network with Chebyshev orthogonal basis function, is proposed for black-box modeling of ship manoeuvring motion. The neural model adopts a three-layer structure, in which the hidden layer neurons are activated by a group of Chebyshev orthogonal polynomial activation functions and the other two layers’ neurons use identity mapping as activation functions. Weight update formulas are derived by employing the standard back-propagation (BP) training method. With the simulated 15º/15º zigzag test data as input and calculated values of the hydrodynamic forces and moment as output, the feed-forward neural network with Chebyshev orthogonal basis function and the BP neural network are applied to identify the nonlinear functions in the nonlinear hydrodynamic model of ship manoeuvring motion. With the simulated 20º/20º zigzag test data and 35º turning test data as input, the hydrodynamic forces and moment are predicted by using the identified nonlinear functions. Comparison between the calculated and predicted hydrodynamic forces and moment shows that the feed-forward neural network with Chebyshev orthogonal basis function is superior to the BP neural network in identifying the nonlinear functions of the nonlinear hydrodynamic model of ship manoeuvring motion and is an effective method to conduct the black-box modeling of ship manoeuvring motion.     

脱靶量在反舰导弹“蛇形机动”突防中的应用分析

文章系统分析了反舰导弹＂蛇形机动＂的控制方法,建立了＂蛇形机动＂的突防模型,通过仿真计算,得出了舰空导弹发射时机对于脱靶量的规律性关系,进一步计算得出了指定条件下的舰空导弹的拦截成功区域和拦截失败区域,以及舰空导弹拦截时的结论。     

切削区冷却控制系统设计及仿真

在金属切削过程中,切削区的冷却和切削温度的恒定对于提高切削质量有重要的意义。喷雾冷却是解决切削区冷却的理想方法,为了保证切削温度的恒定设计了一个温度控制系统。以气、液混合喷雾冷却切削的小型二流式喷嘴为控制对象,建立了喷嘴、流量控制阀、执行器以及红外线温度传感器的数学模型,采用比例积分微分控制PID(Proportion Inte-gral Derivative)控制,对冷风和冷却液混合调节切削温度的过程进行了优化仿真。结果表明此控制系统能很好的满足了控制切削温度的要求。