7050铝合金施加超声铸造的数值模拟

利用流体力学软件Fluent及动网格技术,以多相流模型中的混合物模型(Mixture)为基础,并耦合空化模型,对不同功率超声作用下7050铝合金熔体所产生的空化效应及铸造组织进行了数值模拟,并通过超声铸造试验进行了验证。结果表明:随着超声时间的延长,熔体中的空化区域逐渐扩大,并逐步向变幅杆端面中心集中;超声功率越大,空化强度越高,对铸态组织的细化效果越明显;模拟结果与试验结果基本吻合。     

超声振动对7050铝合金铸锭宏观偏析作用规律的实验研究

分别采用不同的施振功率、施振温度、冷却方式研究超声振动作用于7050铝合金凝固过程对铸锭宏观偏析的影响规律.通过实验分析得出超声振动产生的空化效应和声流效应对熔体凝固过程起主要作用,合理的超声工艺和冷却方式均能弱化偏析,不同的冷却条件下,超声处理的最佳功率值不同.     

离心泵空化余量分析研究

许多泵长期运行处在临界空化工况与初生空化工况之间,会造成叶片表面出现坑蚀和穿孔等破坏,从而使泵因空化而达不到预期寿命.由此选用一种单级单吸离心泵为研究对象,基于湍流模型k-ε和空化模型Zwart,进行非定常空化数值计算结果分析.对于初生空化的判定,以σ≥1.0时叶片表面刚刚发生空化,产生的汽泡对外特性无影响,且以汽体体...     

功率超声对7050铝合金除气净化作用的试验研究

通过传振工具杆,分别在不同功率、不同频偏度、不同温度区间对铝合金熔体施加超声振动,利用基于减压原理的HYSCANⅡ测氢仪对每次试验后熔体中的氢气体积分数进行测量,进而探讨超声振动对7050铝熔体除气的影响规律及其作用机制.试验结果表明,经超声处理的铸锭,凝固组织气孔显著减少,铝合金气体体积分数随着超声功率的增加而逐渐减少,共振状态下的超声除气效果明显好于非共振状态,在700～720 ℃温度范围内的超声除气效率大大高于640～660 ℃温度范围内的除气效率.超声空化效应对产生大量的空化泡起着关键作用,空化气泡的"表面效应"和"壳层效应"在超声除气过程中起着决定作用.     

模具异型腔内超声空化特性的仿真研究

为进一步研究超声波对模具异型腔内气液混合相的作用,有效提高抛光效果,本文基于CFD,应用软件FLUENT6.3建立模具异型腔内超声抛光的模型。运用k-ε模型、气液两相流空化模型,模拟计算出模具异型腔内抛光介质在低压区的分布以及空化气泡的形成区域及其形成机理,确定了一定的空化现象的发生将有助于提高超声波抛光的精度。     

液压滑阀高压空化流动特性的数值研究

采用数值模拟方法研究液压滑阀内的高压空化流动特性,分析了进口压力的改变对液压滑阀内的高压空化流动特性的影响。结果表明:在高压入口条件下,液压滑阀节流槽区域内及其出口处存在多个空化区域。随着进口压力的增加,液压滑阀内的空化流场会从稳态向非稳态转变;当液压滑阀内的空化流场处于非稳态时,其空化流动结构的变化具有明显的周期性,可明显区分出空化初生、发展和衰退阶段。进口压力越高,节流槽出口处的空化区域和强度越高,空化流动周期性变化的时间越短,且会出现云空化脱落现象。     

高速轴向柱塞泵柱塞腔空化机理研究

针对高速轴向柱塞泵内的空化问题,以某型号高速轴向柱塞泵为研究对象,搭建了其CFD数值仿真模型,研究柱塞泵旋转过程中的空化机理及演变规律。首先,对额定工况下柱塞泵的空化现象进行可视化分析,揭示空化的发生位置及在该位置处产生空化的机理;其次,以转速为变量,研究转速对空化的影响规律及其影响机理。结果表明:空化主要发生在柱塞腔内,充液率不足和流体漩涡影响是空化的主要原因;空化程度随着转速的升高而不断升高,这是由于流体流速的提高导致静压低,另一方面流体的离心力增大造成了充油率不足,同时还使流体进入柱塞腔的射流角增大;最后,根据空化机理对柱塞缸体底孔进行结构改进。在额定工况下,改进后柱塞腔内的空化程度与改进前相比下降了59.3%,空化抑制效果显著。     

791翼型非定常空化流动数值计算研究

采用DES湍流模型对791翼型在2°攻角及雷诺数为2.1×105的来流条件下,空化初生以及片状空化阶段三维非定常流动的结构进行了数值模拟,初步揭示了其流动特征。在空化初生阶段,空化初生的起始位置位于翼型最大厚度处,且展向外缘处的小空泡脱落呈周期性变化。片状空化空穴U型结构演变阶段,其空穴长度演变呈现出回缩-生长-回缩的明显特征。片状空化空泡脱落时,在指向翼型前缘发展的回射流和指向翼型展向中间截面的侧向射流相互耦合下,U型结构的两侧中部部分空泡开始脱离主体,向中间截面流动。U型结构两侧上的回射流是导致U型空穴回缩的主要原因。     

离心泵内流场空化特性的数值模拟研究

针对离心泵内流场特性分析困难的问题,对离心泵流场数值模拟的几何模型建立、模型网格划分和边界条件设定进行了研究,采用计算流体力学方法,获取了在敞水性能条件下离心泵的扬程-流量、效率-流量的变化关系;结合Zwart空化模型,重点对不同有效汽蚀余量时离心泵的空化流场进行了数值模拟,得到了离心泵的内部流线和空泡分布的情况,并与该离心泵机组进行了性能测试实验,最后在此基础之上进行了对比分析。研究结果表明,所采用的数值模拟方法和空化模型合理有效,此结果可为进一步开展离心泵空化监测技术研究提供借鉴。     

螺旋离心泵内回流涡空化的计算与分析

为了对水力机械内部的回流涡空化流动进行深入研究,应用CFD软件对一台螺旋离心泵进行了数值模拟计算,发现在一定工况下,螺旋离心泵叶轮进口处发生了回流涡空化,回流涡空化所形成的回流涡空化云会随叶轮的转动而转动,且回流涡空化云在转动时,回流涡空化云的体积会发生变化。     

Ultrasonic vibration-assisted milling of aluminum alloy

The objective of this paper is to investigate the effects of assisted ultrasonic vibration in the operation of micro end milling. Based upon numerical analysis for the trajectory of a tool tip of a two-flute end mill, it was found that the assisted feed direction ultrasonic vibration can achieve separate-type milling that is different from conventional operation by reasonable parameter matching. To validate theoretical analysis and investigate the influence of ultrasonic vibration on milling process, a slot-milling experiment was conducted on an aluminum alloy work piece. The desired ultrasonic vibration was applied in the feed direction by an ultrasonic vibrator. Through investigating and comparing some experimental results involving cutting force, chip formation, surface topography, surface roughness, and machining dimensional accuracy, the authors found that micro end milling with ultrasonic vibration in the feed direction leads to a pulse-like cutting force and produces uniform small chips. Assisted ultrasonic vibration in the feed direction has a negative effect on the surface roughness of the slot bottom, but a positive effect on the dimensional accuracy of the slot width.     

超声功率对半连续铸造7050铝合金晶粒细化的影响

在7050铝合金半连续铸造过程中引入超声场,研究了超声功率对铸锭凝固组织的影响规律,并探讨了超声细化晶粒的机理。结果表明:在半连续铸造过程中引入超声场后,7050铝合金的凝固组织晶粒明显细化,这主要是由于超声波在铝合金熔体中产生的空化效应和声流效应的影响,并且随着超声功率的提高,合金晶粒细化效果更好。     

高速铣削7050-T7451铝合金表面粗糙度研究

高速铣削广泛用于航空铝合金材料的加工,以7050-T7451铝合金材料为试验对象,运用正交试验方法分析研究了铣削该铝合金材料时,切削速度、切削深度、切削宽度和每齿进给量4个因素对表面粗糙度的影响规律,并通过多元非线性回归分析得出表面粗糙度的经验公式.研究结果表明:加工表面呈交叉织网状形貌,表面粗糙度随每齿进给量和铣削深度的增大而增大,随切削速度的增大而减小,切宽对铝合金表面粗糙度的影响不明显.铣削参数对表面粗糙度的影响显著性依次为:每齿进给量fz切削速度v轴向切削深度ap径向切削宽度ae.     

Effect of processing parameters on the relative density of spray rolling 7050 aluminum alloy strip

Coordinate measuring machines (CMMs) play an important role in industry to verify dimensions and tolerances of manufactured parts. The accuracy of measurements using CMMs depends on the capability of the mathematical models to represent the geometry of the part and on the fitting algorithms to find the best solution that will correct the axes orientation and origin offsets between the measurements and of the nominal form. This study describes two approaches: a dynamic angle approach that was developed to improve the performance of the Limacon approximation; and a free-form orientation approach that models the assessed form and cancels out the axes misalignments by using the flatness model. The accuracy of these models was tested using data that was available from previous studies. Results from this analysis showed that the two developed approaches improve the calculation of the zone of error of circular, spherical, cylindrical, and toroidal features; and the estimation of the parameters, origin offsets, and axis misalignments. Therefore, it can be concluded that the developed approaches performed quite efficiently for adoption in product metrology.     

铝合金高速铣削机理三维仿真建模与分析

为了研究铝合金7050-T7451高速铣削机理,建立了能反应实际铣削状态的斜角切削有限元模型.该模型采用双刃螺旋立铣刀进行模拟,模拟过程考虑刀具的进给运动和旋转运动,工件材料模型通过高温拉伸实验与高速压缩实验得到,刀-屑接触摩擦采用可自动识别滑动摩擦区和粘结摩擦区的修正库仑定律,切削温度模型等效为窄带热源.采用建立的有限元仿真模型模拟了铣削过程中的切屑成形状态,分析了应力、应变和温度分布情况以及铣削力值.研究结果表明,铝合金高速铣削加工形成连续带状切屑,最大应力发生在第一变形区,切屑形成时应变最大,最高温度出现在刀、屑接触部位,模拟得到的铣削力可以接受.     

铸造铝合金炉前变质处理的研究及生产实践

对铝合金炉前变质处理进行了研究，在变质处理提高铝合金机械性能的理论基础上，探讨了生产中铸造铝合金断口组织状态和变质效果的关系，变质过度与变质不足都会影响到铝合金铸件成形后的机械性能。     

铝合金无铬电解抛光

介绍铝合金(含纯铝)无铬电解抛光液的最佳配比和最佳工艺条件.铝合金无铬电解抛光具有污染小、成本低和市场竞争力强的优点.     

Inhomogeneity of plastic microdeformation in D16 aluminum alloy

The stress-strain state of D16 aluminum-alloy sheets is investigated. The longitudinal, transverse, and primary microstrains are determined, along with the deformed state of the grains. Distributions and correlation functions of the microstrains are derived.