NC机床恒温立柱模型的建立及热模态实验研究

利用相变材料固—液相变、液—固相变吸收或释放相变潜热而自身温度保持恒定的特性,将其引入精密机床热位移控制领域,建立起精密机床恒温部件传热模型;研究了相变材料复合恒温构件在机床热变形控制技术中的应用,在分析相变传热的基础上,讨论了包含相变过程二维传热特性,并推导了其传热过程的泛函表达式;利用有限元法计算复合相变材料恒温构件机床立柱的温度场和热位移值,并将之与实测值比较,二者基本吻合。实验结果表明相变材料复合恒温构件在减小精密机床部件的热位移方面效果明显,为机床热位移控制开辟了新思路,具有一定的实用价值和应用前景。     

相变材料复合恒温构件在MK7163平面磨床热变形控制中的应用

文中研究了相变材料复合恒温构件在MK7163平面磨床热变形控制技术中的应用,在分析相变传热的基础上,讨论了包含相变过程的二维传热特性,并推导了其传热过程的泛函表达式：利用有限元法计其复合相变材料恒温构件机床立柱及磨头箱体的温度场和热位移值,并将之与实测值比较,二者基本吻合。实验结果对热变形控制具有重要的参考价值。     

NC朵床恒温立柱模型的建立及热模态实验研究

利用相变材料固－液相变、液－固相变吸收或释放相变潜热而自身温度保持情怀定的特性,将其引入精密机床热位移控制领域,建立起精密机曙部件传热模型;研究了相变材料复合恒温构伯 床热变形控制技术中的应用,在分析相变传热的基础上,讨论了包含相变过程二维传热特性,并推导了其传热过程的涵函表达式;利用有限元法计算复合相变材料恒温构件机床立柱的温度场和热位移值,并将之与实测值比较,二者基本吻合,实验结果表明相变材料     

基于PC总线的多参数测试系统的研制

基于ＰＣ总线建立一套同时利用热电偶、集成温度传感器、电感式传感器的精确的温度、热位移等多参数测量试系统为研究相变复合恒温构件的特征表征,本构关系提供了实验前提。介绍了其系统原理,结构,软硬件设计等。     

热泵空调系统中相变蓄热特性及系统性能试验研究

将相变蓄热装置与空气源热泵空调系统进行结合,主要研究在部分冷凝热回收模式下,相变蓄热箱中分别采用单一相变材料(纯石蜡)和复合相变材料(纯石蜡/泡沫铜)进行冷凝热回收的试验。通过试验数据比较加入促进导热材料前后蓄热材料在进行部分冷凝热回收时的蓄热温变速率,以及系统的吸排气压力、制冷能效比、综合能效系数等系统参数的改善情况。结果表明:空气源热泵空调系统在部分冷凝热回收模式下,复合相变材料与单一相变材料相比,蓄热速率提升了6.5%,温差减少了44.1%,温度分布更为均匀;系统性能中,制冷性能系数(EER)提升4.1%,综合能效系数(COPt)提升30.5%,各项指数在复合相变材料蓄热系统中均有提升。试验数据和结论为复合相变材料蓄热的推广及进一步研究提供参考。     

基于复合相变热沉的一体化设计

为解决弹载电子设备瞬时大功率工作的散热问题,文中采用膨胀石墨和高碳醇复合材料作为相变材料,对相变热沉与模块盒体进行了一体化设计,并对模块结构进行了优化设计,显著提升了复合相变热沉的散热效能。结果表明,采用复合相变一体化设计后,芯片最高温度由107.7 ℃降至87.3 ℃,仿真结果和试验测试结果的偏差小于3.6%,满足了工程散热需求。该研究可供大功耗弹载电子设备模块结构设计、复合相变热沉设计及优化等参考。     

机床热误差微机实时补偿技术

一、前言 随着生产自动化的飞跃发展,精密加工技术的广泛应用,对数控机床和高精度机床的需要日益增多。机床在加工过程中,由于受到内、外热源的影响,导致了刀具和工件相对位置的改变,从而影响了机床的加工精度和生产效率[1][2]。改善机床热特性,减少或补偿机床热变形有多种不同的方法。如油雾空气混合润滑;恒温油强制冷却;热源尽量远离机床;采用隔热装置以及设计热对称结构等等。但这些方法,往往使机床结构复杂、成本高,占地空间大。 为了解决数控机床上的热变形问题。日本、联邦德国等国家,七十年代中期开始,着手研究了利用数控系统的控制…     

30Cr2Ni4MoV钢马氏体相变塑性分析

利用Gleeble-3500型热模拟机,对单轴应力载荷作用下30Cr2Ni4MoV钢马氏体相变过程中的塑性行为进行了实验分析。采用不同的应力加载方案,测试试样在不同载荷作用下的总应变,并对试样的弹性应变、组织应变及热应变进行分离,最终得到相变塑性应变。采用Greenwood-Johnson相变塑性模型得到试验钢种的相变塑性参数K。研究结果表明:马氏体相变塑性应变是30Cr2Ni4MoV钢在热处理过程中发生变形的重要原因,相变塑性应变与参数K随外加载荷的增大而增加。     

2.25Cr1Mo钢应变诱导相变的热模拟实验

在Gleeble1500型热模拟实验机上进行单道次压缩实验,通过改变压下量、变形温度,研究应变诱导相变的规律。研究表明,铁素体随变形量的增加而增大,铁素体晶粒尺寸减小;在Ar3以下,应变诱导相变随变形温度的降低而增大,铁素体晶粒减小。     

控轧控冷参数对含铌微合金钢组织的影响

利用Gleeble-1500型热模拟试验机研究了含铌微合金钢在不同控轧控冷参数下组织的变化规律.结果表明：低温变形由于引发了形变诱导铁素体相变,对珠光体转变的促进作用更加明显;珠光体片层间距随变形温度的升高而减小,并且随冷却速率增加明显减小;高温变形扩大了贝氏体相变的冷速区间,低温变形由于引发形变诱导铁素体相变,对贝氏体相变起到了抑制作用.     

光固化快速成形过程中树脂固化零件变形的数值模拟

根据光固化快速成形过程中的零件变形机理及薄板小挠度温度应力理论,详细分析板状零件成形的翘曲变形,得到光固化快速成形过程中树脂相变收缩的力学等效模型,给出板状零件在成形过程中的时变刚度表达式、光固化等效相变收缩力与树脂材料常数间的关系式。结合力学等效模型利用有限元软件ABAQUS对双层板状零件和桥式零件的成形过程进行了数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明数值模拟结果与试验结果相当一致,从而可实现成形零件实际变形的可预测性,也可为改进工艺、提高成形零件的精度提供理论支持和量化依据。     

PCM-shielding of precision measuring equipment by means of latent heat

Precision engineering and measuring instrumentation is always influenced by temperature or temperature changes. If these are caused by distinct heat sources, specific cooling approaches can be applied to optimise the thermal conditions. In this article a new passive cooling approach is presented, which enables a thermal shielding of a heat source and a homogenisation of a temperature distribution. The approach is based on the latent heat of melting of a Phase Change Material (PCM) which is used as a thermal buffer to the parasitic heat of a source. In the article, the approach is explained exemplary for of the Nanometer Comparator at Physikalisch Technische Bundesanstalt in Braunschweig. Here, the parasitic heat of a camera is absorbed by an Ga-Sn eutectic alloy during its solid-liquid phase transition. It is shown, that by means of this PCM-shielding a thermal stabilisation and homogenisation of a thermally and mechanically sensitive instrument can be achieved without adding any mechanical vibrations to it.     

圆柱形相变储热器热损失的试验研究

相变储热有着密度高、体积小、质量轻,蓄放热过程中温度波动小等优点,在太阳能热利用、工业余热回收、采暖及空调等领域有着较为广泛的应用。本文利用相变储热试验平台模拟储热器的工作原理,对储热器不工作状态下内部和外部温度进行监测,发现相变储热器在非稳态散热时具有比较明显的凝固放热现象,而且通过顶面的热损失严重;对储热器热损失进行了分类,对储热器热损失系数这一关键数据进行探讨;最后,在试验和理论分析基础上提出增大上部保温层厚度、加强进出口部位的保温、减小管径和增加阀门可减小储热器通过顶面的热损失。     

GL渗铝钢管合金渗层相组成、变形及焊接性能研究

利用光镜、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、x-射线衍射和电子衍射等试验方法,对感应料浆法（GL）渗铝钢管Fe-Al合金渗层的相组成进行了研究。结果表明,GL渗铝钢管渗铝层主要由α-Fe（Al）固溶体、Fe 3Al和FeAl构成。渗层中不存在含铝更高的FeAl 2、Fe 2Al 5和FeAl 3等脆性相,显著改善了渗铝钢的承受变形能力和焊接性能。     

石蜡类功能热流体的研究进展

对潜热型功能热流体中石蜡类功能热流体的研究进展进行了综述,重点介绍了目前研究广泛的石蜡类功能热流体的制备、性能、应用及存在的问题,指出相变微乳状液是石蜡类功能热流体在传热与储能领域应用的发展方向,具有重要的研究、应用价值。     

精密丝杠加工误差数学模型分析

分析了热变形和残余应力对精密丝杠加工误差的影响 ,建立了精密丝杠温度分布和热变形数学模型 ,提出了基于能量守恒定律、采用平均线膨胀系数的丝杠热变形简化计算方法。分析了磨削残余应力对精密丝杠尺寸变化的长期影响及计算方法。     

计入热变形影响的内燃机主轴承热流体动力润滑分析

根据动载滑动轴承热流体动力润滑理论,结合热变形矩阵法,提出一种考虑热变形因素影响时的内燃机主轴承热流体动力润滑分析方法,阐述该方法的基本理论和控制方程,探讨热变形因素对主轴承工作时的轴心轨迹、润滑油流量、最大油膜压力和最小油膜厚度等状态参量的影响情况.结合一主轴承实例进行数值仿真分析,仿真分析结果发现,计入热变形影响因素后,同未考虑热变形影响时分析得到的结果相比,轴心运动轨迹发生了很大变化,平均润滑油流量和一个载荷周期内的最大油膜压力均明显增加,一个载荷周期内的最小油膜厚度明显减小,润滑油平均温升则稍有减小.内燃机主轴承在工作时受各种热源因素的影响会产生热变形,在主轴承设计以及内燃机润滑系统供油量设计过程中考虑这种变形因素的影响是很有必要的.     

石英陶瓷在精密平台中的应用

分析研究了分别采用钢、铝、氧化铝陶瓷、石英陶瓷四种材料的精密直线电机驱动平台的温升、热变形、变形受室温变化的影响、到达热平衡时间等情况。结果表明:有较小导热系数的石英使得热量不易传递,温升明显减小;由于较小的热膨胀系数使得平台热变形较小,同时石英由热膨胀引起的内应力及受室温变化引起的变形变化远小于铝、钢与氧化铝;导热系数小的石英热量传递速度慢,到达热平衡的时间长。精密直线电机驱动平台中,运动平台受直线电机初级部件发热影响最大,所以精密平台应选择导热系数、热膨胀系数小、对温度变化不敏感的材料,石英是此类平台比较理想的陶瓷材料。     

超临界二氧化碳干气密封热-流-固耦合建模与变形特性分析

为研究超临界二氧化碳干气密封密封环的变形分布,揭示工况条件对密封环变形的影响规律,在考虑CO_2真实气体效应的同时,建立考虑密封环对流换热的热-流-固耦合计算模型,借助CFD和CSM计算机仿真技术,研究超临界二氧化碳干气密封动、静环在多重载荷共同作用下的变形规律。研究结果表明:密封环轴向最大热-流-固变形出现在耦合面,热变形和力变形方向相反,其中热变形起主导作用;转速增大,密封环最大轴向热变形和力变形增大,动环最大轴向热-流-固耦合变形减小;介质压力增大,动环和静环最大轴向力变形分别增大66.25%和6.18%,最大轴向热变形和热-流-固耦合变形均减小;进口温度上升,动环和静环最大轴向热变形分别增大40.79%和34.90%,最大轴向力变形基本不发生改变。