磨削淬火技术的温度场仿真研究

目前对磨削淬火的研究,多采用实验的方法,通过大量的实验来制定合适的工艺参数,但由于磨削加工的复杂性,常使得实验研究带有一定的偶然性和盲目性.文中对影响磨削淬火工艺的关键因素——温度场,利用有限元方法进行了仿真研究,得到了磨削温度场的等温线图和工件各处的温度变化历程,预测了工件表层是否发生马氏体相变及相变层厚度,并进行了实验验证.研究表明,磨削淬火技术可以替代常规表面淬火工艺,利用磨削温度场仿真技术可以减少实验量、节省实验费用.     

激光相变硬化处理热过程的计算机模批

激光相变硬化处理热过程的计算机模批@刘伟平@刘书华@黄振晖...     

人造宝石刚玉晶体材料的激光微孔技术研究

通过理论分析和实验研究,探讨了人造宝石刚玉晶体材料微孔激光加工工艺参数中激光脉冲的能量、脉冲宽度、离焦量、脉冲激光的重复频率对微孔直径和孔深的影响,确定了微孔激光加工工艺参数的有效匹配组合方法.     

温差能驱动的水下滑翔机工作过程数值模拟

将焓法模型稍做变换后,用于求解温差能驱动水下滑翔机动力装置的相变过程,将温度场与液相分数场解耦,液相分数值由温度场确定.引入有效热导率来表示液相对流对相变过程的影响,计算结果与实验值吻合.对几种不同性质的材料进行了数值模拟分析,分别计算了比相变温度高5℃和10℃温差下,量纲一的量相界面的移动规律、液相分数随时间的变化情况,以及相变材料储能速率.结果表明,外界环境温度在5～30℃范围内,十六号凝胶性能优于其他材料.此外,以十六号凝胶为贮能材料,研究了对流换热系数、储能容器半径对相变过程的影响.     

相变致冷反射镜的光致热畸变特性实验研究

本文在强激光下实验观测不同镜体材料与结构的相变致冷镜的热畸变。结果表明：在镜体结构相同情况下，硅相变致冷镜明显优于铜相变致冷镜；峰状结构的镜体稍好于环行通道状结构。     

激光熔覆过程中单个颗粒温升的解析公式

提出了激光熔覆过程中单个粉末颗粒温升的解析公式,该公式考虑了粉末颗粒的固液相变及颗粒材料热物性参数随温度的变化。通过具体算例验证了考虑粉末颗粒固液相变的必要性以及发展公式的有效性。考虑和未考虑相变计算的单个颗粒的温度结果相差超过200℃。将应用发展公式预测结果与已有的仿真结果进行对比,结果表明：直径为85、75和55μm的颗粒,两个结果的相对误差分别为5.5%、5.3%和11.6%。研究结果为激光熔覆及增材过程中颗粒温升的精确计算提供了理论参考。     

汽车零件的激光表面处理

大功率激光器的发展，为汽车零件表面处理提供了有效的方法。采用选定的工艺参数对中碳钢汽车活塞销和气门挺柱进行了处理，对其显微组织、耐磨性、变形量及寿命进行了综合评价。结果表明：活塞销、气门挺柱经激光表面淬火后、硬化效果好、变形量小、成品率高，其寿命可提高4倍。     

MIG焊缝几何尺寸的数值模拟

综合考虑ＭＩＧ焊接物理过程，建立了ＭＩＧ焊接熔池流场和温度场的数值分析模型。采用数值模拟技术，研究了焊接工艺参数对焊缝几何尺寸的影响规律。实验表明，焊缝几何尺寸和焊接热循环的计算值和实测值吻合良好，这一方法可用于焊缝几何尺寸的预测和控制。     

相变储能路面发热融雪材料体系的试验研究

应用相变材料(PCM)于热融法路面除冰雪技术中,在实验基础上确定发热材料体系的材料组成、PCM的封装方式以及PCM发热体的结构,制备路面发热融雪材料体系试件.试验研究表明:通过PCM相变产生的能量缓释效应,可以改善发热材料体系的温度场分布并对其实现温度调控;相变储能路面发热融雪材料体系具有较高的蓄热能力和热稳定性,融雪效能大,在满足融雪功效的同时,热应力明显降低且节能.     

激光熔覆镍基自熔性合金(Ni60A)热循环特性及力学性能

为了确定激光3D打印镍基合金的最优熔覆工艺参数，研究其制备过程中的温度场和应力场.基于ANSYS(采用高斯移动热源),对镍基合金粉末过程进行数值模拟仿真，并对不同激光输出功率下激光制备镍基自熔性合金涂层的温度场(瞬间温度)和应力场进行分析.结果表明，高斯激光中心区域的温度和复合涂层的残余应力都随激光功率的增加而增大，且残余应力是导致激光涂层产生裂纹的主要原因.可以通过调整激光功率到合适的数值来降低热影响区，并制约裂纹、孔洞等缺陷的产生.     

压浆技术在处理高填方路基沉陷中的应用

针对山区道路中常见的路基沉陷病害，介绍一种新型的高水速凝材料，在压浆后1h内固结硬化的技术，通过对比实验的方式，用具体的数据说明了压浆处理的效果，总结了这项技术在施工中的特点和取得的经验。     

考虑随动硬化对非比例循环路径依赖性的粘塑性本构模型

本文通过建立随动硬化的背应力演化对非比例循环路径及其历史具有依赖性的模型，表征了非比例循环下材料的附加硬化和流动特性。将其模型用于预测316L不锈钢在圆形和矩形路径下的复杂循环变形行为，其预言结果与实验结果吻合很好。     

Fe-C 合金激光熔凝硬化研究

采用大功率ＣＯ２激光器对不同含Ｃ量的Ｆｅ－Ｃ合金进行了激光熔凝处理，用光学显微镜、电子探针及Ｘ射线衍射仪等研究了激光熔凝层的组织与性能以及激光加工工艺参数和含Ｃ量对熔池尺寸、硬度的影响，结果表明，Ｆｅ－Ｃ合金经激光熔凝处理后，表层组织细化，硬度显著提高，熔化层中存在碳烧损和氧化现象．     

描述复杂加载下材料响应的塑性内时本构模型

考虑到复杂加载下材料响应的延迟特性及加载路径相关性，本文提出与加载路径内蕴几何学参数相关的塑性应变历史记忆率及强化模量函数式，形成新的内时本构模型；对１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢材料沿椭圆及圆形应变路径加载时的响应进行了预测，与所做的实验数据作了比较，结果表明，本文的考虑是合理的。     

基于神经网络的船体焊接规范自动预测方法研究

针对目前船体焊接规范参数设计的特点,设计了船体焊接规范自动决策的人工神经网络模型．通过实际焊接工艺数据对网络模型进行训练,把以规则显示表达的工艺设计知识转化为隐式网络权值,应用网络推理机快速、准确地预测船体焊接规范参数．实验表明所建神经网络模型具有较好的自学习和预测能力,为船体焊接工艺参数优选提供了一条新途径．     

强迫油循环风冷式牵引变压器的动态温度场模型

牵引变压器散热涉及冷却油与绕组的共轭传热和热油在油冷却器的二次散热. 为准确模拟其温度场随时间和空间的变化规律,在一维假设基础上,建立了牵引变压器（含绕组和冷却油）和油冷却器的分布参数模型,并与油泵和管道等集中参数模型耦合,建立了牵引变压器动态温度场数学模型,同时提出了一套数值求解算法;对一台牵引变压器及其散热系统进行动态温升实验,以此检验了模型预测精度. 研究结果表明:模型预测的牵引变压器冷却油温过渡时间（58 min）与实验值（61 min）吻合良好,稳定工作的冷却油和绕组温度与实验值的偏差分别为1.3 ℃和2.5 ℃,可以用于指导牵引变压器散热系统的工程设计及优化.      

矩形截面微通道内饱和沸腾传热系数的预测

通过观察矩形截面微通道内饱和沸腾传热实验的流型特点,并在前人的基础上,推导出适用于预测矩形截面微通道沸腾传热系数的物理模型——四区模型。采用该物理模型对矩形截面微通道内饱和沸腾传热系数进行预测,并采用最小二乘法进行拟合,结合实验数据对其进行最优处理,得到一组新的经验参数。最后利用该参数对矩形截面微通道内饱和沸腾传热系数进行预测计算,并将计算结果与实验数据进行对比、分析,结果显示了88.46%的数据误差在20%之内,平均误差为10.33%,吻合度较好。     

基于热-流耦合模型研究激光熔覆速度场影响机制全文替换

激光熔池内部熔体的对流状况会直接影响到熔覆层内气孔、裂纹和内部热应力等缺陷的形成,这些缺陷会显著影响熔覆层的服役行为,分析熔池内部的对流状况对控制熔覆层质量具有重要意义。通过构建激光熔覆过程的热-流耦合模型,并利用其模拟不同激光功率和送粉率下的熔覆过程,研究熔池深度和宽度,模型模拟了激光熔覆过程中工艺参数对熔池温度场及速度场的影响。结果表明：工艺参数中的激光功率、光斑半径和扫描速度的改变,均会明显影响熔池内熔体流速峰值和峰值上升速度,而送粉率对熔池速度场几乎无影响。此外,表面张力系数对熔池内熔体速度场也有影响,熔覆材料的表面张力系数为负值时,熔池内熔体从激光照射区域向两边流动,使得熔池变浅变深;而含S等活性元素的熔覆材料具有正表面张力系数,熔池内流体从熔池两边向中间流动,使熔池变深变窄;随着表面系数绝对值的增大,熔池内流体速度峰值也会随之增大。     

一种难加工材料的斜角切削过程的数值模拟

参数化建模在仿真切削过程中是行之有效的方法。通过接口设计,系统实现了在Marc中对斜角切削方式的参数化建模。基于金属切削理论和有限元分析原理。借助于有限元方法及材料弹塑性变形理论。针对斜角切削方式,通过建立几何模型、材料模型、刀屑摩擦模型、热控模型和切屑分离准则,采用有限元分析软件Marc,对一种难加工材料的切削过程进行数值模拟,得到在不同切削条件下的切削区应力场、温度场。通过对数值模拟后切削力的结果与实验得到的数据进行比较,验证了所建模型的合理性。     

建筑相变储能技术研究现状与发展

作为一项重要的建筑节能技术,相变储能技术可解决建筑能源供求在时间、空间和强度上不匹配的矛盾.综述了建筑储能相变材料的制备与导热性能增强、相变单元传热特性及传热强化、建筑相变储能系统的研发与应用,总结了材料研发、系统性能评估、系统应用技术开发等3个方面的不足,指出了未来研究重点,即开发性能稳定且蓄放热能力强的相变材料、有效预测多物理过程和多相态储能系统的动态性能和实现无人工干预条件下储能系统的自主有效运行等.