焊接变形控制方法在胎具设计中的应用

在设计焊接胎具时,应根据被焊件的结构特点,考虑采用多种控制焊接变形的方法.针对一种较为普遍的箱体吊座形式,通过分析其吊座的焊缝结构,结合对焊接变形机理的研究,参考了焊接变形控制中的预应力和反变形这两种控制理论.在设计的焊接胎具中,设置了四个压紧模块对吊座的相应位置施加由内向外的压力.该胎具除了对吊座进行刚性固定外,压紧模块除使吊座的焊缝区域处于拉应力状态,同时还使吊座焊接处形成了反变形.实践证明,该胎具对被焊箱体吊座焊后变形的控制效果良好,节省了大量的焊后整形工作.     

发动机起动过程中活塞漏气模拟分析

采用AMESim建立了柴油机单缸机及活塞漏气模型,假设气体流动为一维非稳态可压缩的绝热流,采用方形小孔流量计算方法,分析了不同转速下的活塞漏气和缸压变化。通过分析表明,转速每降低50 r/min,循环漏气量增加0.03g,漏气量占进气量百分比提高3.74%,最大爆压降低0.112 MPa。按照柴油机起动最低缸压1.7 MPa要求,起动转速应为大于200 r/min。     

气缸套表面耐磨热障涂层制备与性能研究

柴油机气缸套表面热障涂层是协同提升其阻热、耐磨、减摩性能的有效方法。利用超音速高能等离子弧喷涂设备,在38CrMoAlA基体表面制备了厚度为1.5 mm的NiCoCrAlY-YSZ双层结构的热障涂层,并对其微观结构、力学性能与高温摩擦学行为进行了研究。结果发现,涂层孔隙率约为(9.62±2.23)%,与基体结合强度为(30.33±1.89) MPa;当环境温度为200℃时,38CrMoAlA基体的磨损率约为1.96×10^-4 mm³/(N·m),高于250℃油润滑条件下YSZ涂层的1.14×10^-4 mm³/(N·m);涂层在油润滑时的摩擦磨损性能较为优异,无润滑时的摩擦因数与磨损率分别由0.05和0.54×10^-4 mm³/(N·m)增加至0.70和2.97×10^-4 mm³/(N·m),其磨损形式以磨粒磨损为主。该研究为低散热柴油机关键部件的设计与防护提供了理论与技术支撑。     

热压温度对PTFE/GF复合基板性能的影响

采用热压工艺制备聚四氟乙烯/玻纤布微波复合介质基板。系统研究了热压温度对聚四氟乙烯/玻纤布复合基板吸水率、介电性能、热膨胀系数及显微结构的影响。采用差示扫描量热法研究玻纤布对聚四氟乙烯的热行为影响。采用矢量网络分析仪对聚四氟乙烯/玻纤布复合基板介电性能进行测试,发现370℃热压的样品具有较低的介电常数与介电损耗(εr=2.2,tanδ=8.7×10-4)。采用热机械分析法(TMA)测量不同热压温度制备的聚四氟乙烯/玻纤布复合介质基板z轴的热膨胀系数,发现370℃时热压制备的复合介质板具有最低的热膨胀系数(CTE=160.1×10-6/℃,1~100℃)。     

海拔高度对柴油机缸内热流分布影响规律研究

为了分析高原环境下柴油机缸内热流分布变化规律,采用计算流体动力学方法对不同海拔高度条件下的柴油机燃烧过程进行了三维数值模拟研究。结果表明：考虑燃气向缸壁传热的燃烧过程计算时,壁面函数采用Han-Reitz模型可以得到满意结果;随着海拔高度升高,过量空气系数降低,滞燃期延长,着火推迟,燃烧恶化,爆压降低,燃烧温度升高;海拔高度越高,喷雾贯穿动量越大,壁面换热系数增长速度越快,在上止点后气体流动性对换热系数的影响所占比重增大,而进气流量对换热系数的影响比重降低,换热系数随着海拔高度升高而增大;在换热系数、壁面燃气温度和壁面油膜燃烧影响下,高海拔燃烧时壁面平均热流大幅度增大,海拔高度从1 000 m升高到4 500 m 后,缸盖和活塞瞬时平均热流最大值增幅分别达到30%和26%.     

基于深度卷积生成对抗网络的图像生成

图像生成是虚拟现实技术(virtual reality,VR)中的重要技术手段,针对传统图片生成方法需要大量的数据集进行训练,且生成的图片轮廓不清晰等问题,采用基于深度卷积神经网络和生成对抗网络来实现图片的生成。为了保证生成图片的真实性和完整性,在图片生成阶段引入变分自编码器,通过编码器获取到输入图片数据的均值和方差,将图片对应的隐藏变量转化为标准的高斯分布,然后通过生成器生成新的图片;在识别阶段,采用深度卷积神经网络训练判别器,将生成的新的图片输入到已经训练好的判别器中,运用梯度下降法计算损失函数,不断优化整体系统模型。通过对MNIST图像数据集的训练,实验表明该方法能生成质量较高的图片,它生成的图像无法用肉眼与真实数据区分开,并且在不同网络条件下都有较高的识别率。该方法提高了MNIST生成模型的技术水平。     

TiO_2粒径对聚四氟乙烯/TiO_2复合材料性能的影响

采用热压烧结工艺制备了TiO2陶瓷填充聚四氟乙烯(PTFE)复合基板材料。系统研究了TiO2陶瓷粒径对PTFE/TiO2复合材料显微结构、热导率、微波介电性能的影响。结果表明,复合材料的密度随TiO2粒径的增大而增大,而介电损耗、吸水率则随着TiO2粒径的增大而减小;相对介电常数和热导率随粒径的增大先减小,当TiO2粒径D50为6.5μm时达到最小值,然后开始增大。当TiO2的粒径D50为11μm时,复合材料具有较高的相对介电常数(εr=6.8),较低的介电损耗(tanδ=0.001 2)和较高的热导率(0.533 W/(m·℃))。     

基于无网格法的镁合金等温锻造成形模拟分析

对于金属大变形问题，传统的有限元法分析效果不佳，分析过程中易产生网格畸变，故基于无网格法对镁合金的等温锻造成形进行了模拟分析。利用LS-DYNA软件的无网格法分析功能，模拟分析了镁合金锻件的等温锻造成形过程，对比了镁合金在350、400和450℃这3种温度下的等温锻造成形结果，通过分析成形的等效应力云图，得出了镁合金更优的等温锻造温度，为450℃。结果表明：使用无网格法来分析金属成形中的大变形问题，可以较好地解决有限元法分析过程中产生的网格畸变问题。