一种污水灌溉喷头流道的数值模拟及结构优化

喷头是喷灌系统的重要组成部分,喷头内流道的能量损失直接影响到整个喷灌系统的喷洒质量。通过三维软件UG建立了喷头内流道的二维片体CFD模型,并以Fluent软件为平台,运用N-S方程和k-ε方程对喷头内流道的速度、压力、湍流动能等做了两相流数值模拟计算,计算结果表明:传统摇臂式喷头内流道中存在速度旋流、压力损耗与湍流动能突变等缺陷,能量损失较大。根据此仿真结果,对喷头流道的结构作了相应的优化,优化后的喷头流道速度旋流、压力损耗与湍流动能突变等缺陷得到明显的改善,能量损失减小。表明采用CFD方法能较好地模拟流道内部流动情况,为喷头流道结构的优化提供参考。     

基于小波多分辨率信号采样的紊流路径曲线特征量变化规律研究

紊流路径曲线特征量变化规律分析是紊流理论研究的难点。对基于小波多分辨率离散信号采样的复杂紊流路径曲线特征量变化规律进行了研究,讨论了不同小波分辨率采样条件对紊流路径曲线特征量的影响,并通过试验分析与数据比较得出了研究结论。为复杂紊流规律分析和信号采样条件的选择提供了理论基础。     

水下机器人多传感器组合系统在船体检测的应用

针对水下机器人的水下工作环境的特殊性,研究了水下多传感器信息组合系统,利用多种传感器的特殊功能,使得水下机器人拥有等同于人类的"看、触、听"感觉,并以此组合系统应用于船舶截面焊缝检测中。分析了水下机器人领域中水下传感器的小型化、低功耗等未来的研究方向。     

轴承套圈沟道强化研磨加工速度优化研究

为优化强化研磨加工工艺,采用Workbench Explicit Dynamics软件的有限元数值模拟模块对轴承套圈沟道强化研磨加工的撞击速度进行优化分析,提出了强化研磨加工的最优撞击速度,并通过强化研磨加工实验对最优撞击速度进行验证。结果表明：以最优的撞击速度对轴承套圈沟道进行强化研磨加工能够提高工件表面硬度,尤其是获取大量有利于提高其耐磨性能及延长其疲劳寿命的微观油囊结构层。     

精密制造中接触测量系统的送进速度的研究

在精密制造中,对接触式测量系统的工件突然送进测位的速度进行了研究,提出了只有适当地控制该速度,才不致于发生动态测量误差和零件表面碰伤以确保制造精度,并推导出了工件送进测位时的临界速度的计算公式,为科学地确定被测工件在接触式测量系统中的送进测位的速度,提供了科学的依据,经实践检验证明,该理论与实际具有良好的吻合性。     

强化研磨对GCr15轴承钢耐蚀性的影响

通过改变强化研磨喷射角度对GCr15轴承钢进行加工，并开展盐雾腐蚀试验，结合腐蚀动力学曲线、傅里叶红外光谱图、腐蚀微观形貌图、三维形貌图进行腐蚀机理分析。结果表明：盐雾腐蚀试验后强化研磨试样得到的n=0.723 8,且腐蚀产物中γ-FeOOH的占比较低，表明强化研磨试样腐蚀产物层对基体材料的保护性能更好；随着强化研磨喷射角度的增加，试样耐蚀性能变好，试样表面逐渐由均匀腐蚀转化为边缘点蚀，试样的腐蚀速率逐渐降低；强化研磨喷射角度为90°时，GCr15轴承钢腐蚀速率为0.060 4 mm/a,耐蚀等级为5,腐蚀速率远低于未强化研磨试样，表明强化研磨加工可使工件具有较好的耐蚀性。     

钢球强化研磨加工时间对GCr15钢球耐磨性的影响

为提高GCr15钢球表面的耐磨性能，将GCr15钢球、硬质球、研磨粉及研磨液混合进行钢球强化研磨加工。通过采用光学金相显微镜、X射线衍射仪、维氏显微硬度计分别检测GCr15钢球的截面显微组织、晶粒尺寸及维氏显微硬度，再通过摩擦磨损试验机对不同钢球强化研磨加工时间的GCr15钢球进行摩擦磨损试验，分析其平均摩擦系数、磨损量及磨痕宽度，研究钢球强化研磨加工时间对GCr15钢球表面耐磨性能的影响。结果表明，在其它加工工艺参数保持不变的情况下，钢球强化研磨加工时间由30 min增加至90 min时，其表层强化层厚度增加，晶粒细化程度逐渐增大，维氏显微硬度提高，使其耐磨性能增强。     

射流冲击强化改性研磨对G30Cr15MoN轴承钢表面性能的影响

为探究射流冲击强化改性研磨加工对G30Cr15MoN轴承钢表面强化过程的影响规律，运用Abaqus有限元软件以单硬质球模型为基础，改变球心点距离进行多球数值模拟，分析不同球数加工后的G30Cr15MoN轴承钢沿采样路径产生的残余应力、等效塑性变形和表面形貌规律，并与试验结果对比分析。结果表明：随着硬质球数增加，G30Cr15MoN靶材在同一层深下产生的等效塑性变形值增大，等效塑性变形的深度不变，硬质球数从9粒增加到13粒时，产生的最大等效塑性变形、残余应力和表面粗糙度值增幅最大；不同数量硬质球均在0.2 mm处出现残余压应力峰值，具有次表层强化特征；残余应力变化幅度与等效塑性变形变化幅度趋势一致；13粒硬质球数值模拟获得的表面残余应力、最大残余应力、表面粗糙度值与射流冲击强化改性研磨加工试验数据基本吻合，验证了仿真模型的正确性。     

超高速磨削中极压添加剂对GCr15轴承钢表面粗糙度的影响

配制含不同极压添加剂(硫系、氯系、磷系)的磨削液,通过超高速磨削试验,运用表面粗糙度仪及超景深显微镜等仪器分析不同极压添加剂对GCr15轴承钢表面粗糙度的影响,并探讨极压添加剂在磨削加工的作用机制。结果表明:研究的含硫系、氯系和磷系磨削液中,含硫化脂肪油的磨削液和含氯化石蜡的磨削液对改善GCr15轴承钢磨削表面质量有明显的效果;含硫化脂肪油的磨削液的润滑性能最好,这是因为在磨削过程中,硫化脂肪油分解出活性硫并与金属磨削表面发生摩擦化学反应,生成有利于减摩抗磨的Fe S或Fe2S3等络合物。