等离子弧移动焊接的热-力耦合穿孔过程

等离子弧焊接中,强电弧可以穿透工件,在焊接熔池内形成一个充满高温电弧的小孔,热量由小孔内的电弧直接传输给下部工件,有利于焊接大厚度的工件。针对移动焊接工况开发出一种耦合小孔演变的热源模型。上表面采用双椭圆面热源,有效地表征工件运动引起的热量不均匀分布;下部采用动态增长的椎体热源,热源作用区域随小孔生长而增大。应用流体体积函数法（VOF）追踪小孔界面,将小孔深度作为热源参数调控热源动态增长。数值模拟获得了移动焊接的小孔传热机理和相应的温度场,同时详细考察了小孔界面及熔池内流动的演变过程。通过实验对比焊接熔池的形状尺寸,验证了该模型的正确性。     

高强钢等离子弧焊接应力场模拟及焊接工艺参数研究

焊接参数选择不当或操作方式不正确,易出现咬边状况以及气孔状况,影响焊接结果.提出高强钢等离子弧焊接应力场模拟及焊接工艺参数研究.实验材料为DP600G钢,厚度为2mm,焊接材料服从Von-Mises屈服准则,依据热弹塑性分析,分析计算焊接应力以及变形,充分考虑材料参数为非零值的状态,通过PRI计算材料高温熔化状态下参数...     

热-力耦合作用下钢纤维混凝土性能研究

旨在从应变能的吸收与释放的角度探寻钢纤维对混凝土在热-力耦合作用下的力学性能与变形性能的改善作用以及对声发射特性的影响,以0.4水胶比的钢纤维混凝土与基准混凝土为研究对象,研究了其在30％的极限荷载作用条件下,在不同温度下的力学性能与变形性能,并且通过声发射检测系统实时监测混凝土在热-力耦合作用下的损伤.结果 表明:钢纤维掺入混凝土后,可以有效提高混凝土的抗压强度以及抗压强度残余率,抑制混凝土的热膨胀变形,提高混凝土应变能的吸收与释放.     

热-力耦合作用下B炸药的撞击安全性

为研究热-力耦合作用下B炸药的撞击安全性,利用大型落锤加载装置开展了不同温度(-40、25、70℃)和不同尺寸(Φ20mm×20mm,Φ40mm×40mm,Φ60mm×60mm)下B炸药柱的撞击实验,获得了不同温度和尺寸条件下B炸药的临界点火阈值,并对不同尺寸药柱在临界反应高度下的应变分布状态进行了数值模拟,探讨了温度和药柱尺寸对B炸药撞击点火的影响机制。结果表明,B炸药的临界点火高度随温度升高呈现非线性变化特征,-40℃时的最大未反应落高(3800mm)略高于常温25℃和高温70℃时的最大未反应落高(3700mm);随药柱尺寸由Φ20mm×20mm增至Φ40mm×40mm,B炸药所能承受的最大应力由1543MPa降至1125MPa,其点火阈值具有明显的尺寸效应,这可能是由于药柱内部应变值与端面边缘最大应变区应变值差异逐渐减小,使得热点形成的几率和数量增加。     

焦炉燃烧室-炭化室耦合热过程模拟研究

利用仿真软件,模拟了结焦周期内焦炉燃烧室-炭化室耦合热过程,获取了炭化室内焦炭温度随时间的变化趋势,分析燃烧室内的温度场、流场,进一步探讨了燃料种类、供热结构等因素对焦饼温度场和结焦时间的影响。结果表明:模拟结果与测量数据、设计数据吻合较好,验证了数理模型的可靠性和准确性,多点供热结构较好改善了高向加热均匀性,改善了煤饼中心高向温差,优化了焦炉的运行。     

结构胶粘剂热-力耦合环境下强度退化仿真分析

通过ABAQUS~?有限元软件建立Araldite~?2015结构胶粘剂试件在热-力耦合环境下的时间硬化率蠕变模型和强度退化模型,并通过仿真分析获得胶粘剂试件在两个模型情况下的特性。将仿真结果与试验结果进行对比分析,得到蠕变应变和强度退化仿真结果与试验结果吻合较好,从而验证本研究所建模型的正确性。     

热-力耦合环境下结构胶粘剂强度退化试验研究

本研究设计了Araldite~?2015型结构胶粘剂热-力耦合环境下的老化试验及试验所需的加载夹具。通过测量胶粘剂老化过程中的蠕变伸长量,获得了该胶粘剂试件的蠕变特性参数,为建立蠕变有限元模型提供试验依据。另对老化后的胶粘剂试件进行准静态拉伸试验,获得了胶粘剂试件的失效强度随老化时间的增加出现先稍微升高然后迅速降低的强度退化趋势。     

车辆稳态回转对轮胎热-力耦合响应的影响研究

研究车辆稳态回转对轮胎热-力耦合响应的影响。结果表明：车辆操纵稳定性测试前采用稳态回转暖胎时,定回转半径、不定车身侧向加速度工况下较定车身侧向加速度、不定回转半径工况下的轮胎整体温升梯度和幅值波动大;车辆稳态回转时,轮胎温度变化对车身侧向加速度波动非常敏感,左转向车辆车身侧向加速度增大与右侧轮胎分配负荷呈正相关变化,在复合侧偏侧倾作用下,能够加剧轮胎温升;暖胎引起轮胎温度的变化改变轮胎侧偏和纵滑等力学特性响应,造成非线性滑移区滞回幅值不稳定,易导致车辆操纵稳定性测试数据的重复性变差,进而对车辆动力学仿真验证和模型调整带来困难。本研究结果可为整车测试提供指导。     

自动等离子弧焊接在低温液化天然气罐箱制造中的应用

介绍在液化天然气罐箱的制造中,内容器焊接工艺采用新型的焊接方式-自动等离子弧焊接工艺．大幅提高容器的焊接质量和效率。     

直接热耦合增湿-去湿海水淡化过程数值模拟

直接热耦合增湿-去湿(TCHD)淡化能够利用太阳能等低位热能,特别适合在缺水岛屿和内陆偏远地区应用.发展了非饱和条件下的TCHD过程传热-传质数学模型,结合试验数据建立了TCHD过程蒸发侧气液相间传热系数和冷凝侧与蒸发侧间总传热系数的关联式,通过数值模拟研究了TCHD淡化柱内的湿度,温度,不凝气含量和总传热系数的变化规律,讨论了海水顶温变化对湿度、不凝气含量和总传热系数的影响.     

大同煤温和超临界热溶-炭化耦合转化过程研究

为了实现低阶煤的分级提质高效综合利用,以大同煤为原料,利用温和超临界热溶-炭化耦合技术对其处理,获得热溶油和高比表面积活性炭材料,采用SEM、XRD、FT-IR对活性炭进行表征,并评价其对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,煤的热溶率达到26. 23%,热溶残渣炭材料和大同煤炭材料的收率分别为45. 95%和46. 87%;热溶残渣炭材料最高吸附量达到1 340 mg/g,对亚甲基蓝的脱除率达到95. 7%;而大同煤炭材料最大吸附量仅为1 040 mg/g,对亚甲基蓝的脱除率为74. 3%。说明通过温和超临界热溶-炭化耦合技术不仅可得到一定数量的热溶油,热溶残渣还可在中低温条件下制备高比表面积活性炭材料,该材料对亚甲基蓝的吸附性能优于普通活性炭。     

微等离子-生物耦合工艺处理挥发性有机物

采用微等离子-生物耦合工艺处理挥发性有机物(VOCs),考察臭氧浓度对生物塔的运行效果及尾气中其它污染物的排放情冴。研究结果表明:当进入生物塔内的臭氧浓度在0.01～0.03 mg/L时,为保证出气浓度低于60 mg/m~3,进气浓度最高达685 mg/m~3;当臭氧浓度在0.001 2～0.001 4 mg/L,系统进气浓度可达1 100mg/m~3,耦合工艺中生物塔的较单纯生物塔处理负荷提高约16%。稳定运行期间,出气中氮氧化物和一氧化碳均低于100 mg/m~3,TOC长期维持在15 mg/m~3以下。说明该耦合工艺中微量臭氧能够加强生物塔内微生物的活性,提高系统处理能力,且不产生二次污染物。     

膜过程中热质耦合传递分析

研究了透过致密无孔膜的传热传质过程,考察了传热传质的相互作用,建立了膜过程中热质耦合传递的数学模型,并以湿空气透过薄膜分离过程为例,分析了温差及浓度差的变化对传热传质过程的影响,发现温差及浓度差的变化会引起热阻及湿阻的变化,从而进一步影响热流量和传质通量,所以对传热传质过程有加成作用。     

热-力耦合作用下混凝土劣化特性及其损伤本构模型的研究

为研究热-力耦合作用下混凝土损伤特性,对预设30％极限应力的混凝土进行实时升温至800℃,而后进行单轴压缩试验,并利用AE21C声发射检测仪进行全程监测.研究发现:400℃后C-S-H凝胶的高温脱水和Ca(OH)2的分解对于混凝土在热-力耦合作用下升温过程中性能劣化影响较大;在750℃后混凝土自身劣化严重导致热应变下降.通过对比掺入聚甲醛纤维、钢纤维及聚甲醛纤维与钢纤维混杂的混凝土热应变,发现掺入纤维以后可以有效的降低混凝土因温度产生的热膨胀应变.其中,聚甲醛纤维与钢纤维混杂混凝土热应变最小.同时利用声发射参数对试验加载段混凝土的损伤程度进行表征,建立了与试验结果较为吻合的损伤本构模型.     

热-力耦合下加热时间对岩体物理力学性质影响的试验研究

通过对细粒红砂岩进行不同温度、不同持续时间、不同工艺下的热处理,采用巴西劈裂试验与饱和-浮力法测量其抗拉强度与有效孔隙率,并对不同热处理的持续时间、工艺对于细粒红砂岩的影响作了细致分析,结果表明:在加热时,岩石的强度和物理特性经历了明显的、不可逆的变化。热处理的持续时间对拉伸强度有一定影响。红砂岩的力学行为在一定温度区之后发生变化,200~250℃可认为是红砂岩的临界温度区。     

超氧化物歧化酶吸附分离-化学修饰的耦合过程

以超氧化物歧化酶(supcroxide dismutase,SOD)为模板蛋白,将其分离纯化过程和修饰过程耦合起来,从而获得比活更高、稳定性更好的修饰SOD.将SOD选择性地吸附在DEAE-52层析柱和铜离子螯合葡聚糖凝胶柱上,先不经洗脱分离,直接用活化的聚乙二醇(PEG)5000对吸附在柱上的SOD进行化学修饰,再通过特异性洗脱分离获得PEG-SOD,使SOD分离纯化和修饰过程同步完成.SOD通过离子交换吸附层析-PEG修饰耦合过程和金属螯合层析-PEG修饰耦合过程,所得的PEG-SOD比活力分别为9638.0 U/mg和9067.8 U/mg,纯化倍数分别为1.87倍和1.755倍,氨基修饰率分别为35.3%和40.9%.结果表明SOD的分离纯化-化学修饰耦合过程是可行的,且金属螫合层析-修饰耦合过程的效果要优于离子交换吸附层析-修饰耦合过程.     

反应-膜分离耦合过程的传质特性

在中空纤维膜系统中用纯水及不同浓度的氢氧化钠溶液和二氧化碳混合气进行反应分离,研究了膜分离与化学反应耦合过程的特性。在低二氧化碳进口摩尔分率、低气速及较高氢氧化钠浓度时,化学反应对分离的增强因子非常大．在反应－膜分离耦合体系中,过程阻力与中空纤维膜自身的阻力及溶液中的反应速率有很大关系．由于增加了中空纤维膜阻力,使得二氧化碳的吸收率比较小,但是增加中空纤维数目可以使膜分离器具有巨大的传质表面积,从而有效地弥补了传质速率的不足．因此,适当地选择吸收剂浓度和混合气体流量,可以使反应一膜分离耦合过程达到较高的分离效果,与传统的填料吸收过程相比,在结构、操作和性能上都显示出优越性。     

多层热套式压力容器的热-应力耦合分析

针对石油化工行业中热套式压力容器壁厚增加和温差应力增大问题,提出了基于有限元热-应力耦合分析的方法.建立热套式压力容器筒体结构模型,采用序贯热-应力耦合解法,先进行热分析求解,然后将求解得到的热分析结果当作体载荷施加到结构上进行静力分析,得出热套式压力容器的径向应力、应变和环向应力、应变.     

全自动消解-电感耦合等离子质谱法分析土壤中重金属

使用全自动消解法和微波消解法对实际土壤样品和土壤标准样品GSS-33进行前处理,用电感耦合等离子体同时分析样品中铜、镍、铅、锌、镉、砷六种重金属元素。两种消解方法测定实际土壤样品的相对标准偏差在0.0%～13.1%,质控样品测定结果表明,除砷外,其余五种重金属分析数据均在质控范围内,实际样品加标回收率在77%～122%,结果符合土壤重金属分析的需求。全自动消解法用于土壤前处理,能够自动加酸、消解、冷却、定容,具有自动化程度高,操作安全简便等优点,测定结果能够满足土壤重金属分析的要求。