大型锻件内部空洞缺陷修复条件研究

文章采用解析和数值模拟的方法,对大型锻件内部空洞缺陷的修复条件进行了分析研究,针对疏松缺陷在力学和变形上的特点,建立了大型锻件内部空洞缺陷的修复条件。     

大型锻件内部空洞缺陷修复条件

介绍大型锻件内部空洞缺陷修复条件在理论研究和生产中的作用及研究现状.针对非线性粘性材料,建立以空洞周围速度场和远场应力、应变速率表示的泛函.对于由体积不可压缩材料构成的含有空洞的无限体而言,锻造过程中空洞周围的真实速度场总是使该泛函取极小值,借助泛函的变分可求得空洞边界速度与远场应力、应变的关系,锻造变形后空洞的形状.为使设计的速度场能表征空洞的变形特点,加快泛函极小化的收敛速度,采用叠加速度场.研究大型锻件镦粗工序中锻坯内部球形空洞的闭合情况.结果表明,随着空洞体积的减小,远场应力、应变迅速增大,仅靠远场应力的增大使空洞闭合是非常困难的,因此大锻件技术要求中应允许有未闭合的微小空洞存在.在理论分析的基础上进行试验研究,结果表明理论计算结果与实测结果相差不大.     

大型锻件锻合内部空洞性缺陷及优化工艺规程的研究

由大钢锭锻成的大型锻件,内部空洞性缺陷在周围基体压应变作用下,变形而闭合,在105℃以上焊合。坯料拔长过程的应变分布和砧宽比及压下量相关,合理选择工艺参数和操作程序,优化工艺规程,使钢锭内部有均匀足够的变形量,可以锻合全部空洞性缺陷,获得密实高质的大型锻件。     

预防大型锻件缺陷的方法

分析了锻件生产过程中，在锻造、热处理以及炼钢中经常产生缺陷的原因，并提出了预防措施。     

大型锻件内部夹杂性缺陷产生机理研究

夹杂性裂纹是大型锻件致废的主要缺陷形式之一,为提高大型锻件的质量,研究了塑性变形过程中杂夹性缺陷的形成机理,分析了其变化过程和形成条件,探讨了其损伤和修复规律,研究表明,缺陷损伤与修现象同时存在于塑性变表过程中,是夹杂性裂纹发展和变化的两个方面,根据其成因条件不同加以控制有助于提高质量,据此提出了根治夹杂性缺陷产生了方法,并经生考证取得了满意的效果。     

大型锻件的模拟技术及内部质量控制研究

模拟技术是研究大型锻件控制锻造理论的有效方法,在缩短试验周期等方面具有无可比拟的优越性,为此研制了以高温云纹云法为代表的物理过程及影响因素,发现了变形体中发带,夹杂性裂纹聚合,、损伤与修复等新现象,并对其规律进入深入研究。     

大型锻件内部空洞缺陷修复的力学条件

介绍了大型锻件内部缺陷修复条件研究的现状,针对钢锭内部空洞缺陷的尺寸远远小于本身尺寸的特点,依据圣维南原理,将各种空洞缺陷的形状假设为数学上可处理的椭球形。由于大型锻件的锻造是在高温下进行的,材料具有粘性流动的特征。在上述分析假设的基础上,对于线性粘性材料模型,利用损伤力学中远场应力与物体内部微观损伤的力学关系,得到了锻造过程中外载荷与内部空洞体积变化的解析式,进而得到了空洞缺陷闭合的修复条件。条件表明应力状态影响空洞的闭合方式,三向压应力是修复空洞缺陷的最佳应力状态。该条件可直接根据锻造水压机的在线载荷与压下量计算锻件内部空洞缺陷的修复情况。不同边界应力状态下的试验表明,计算结果与试验结果接近。     

大型不锈钢锻件锻造表面缺陷的火焰清理技术

本文介绍了在碳钢和普通合金钢大锻件锻造表面缺陷火焰清理技术基础上发展的大型不锈钢和其它高铬钢锻件锻造表面缺陷火焰清理技术,阐述了其原理及应用,并对这一技术在提高大型不锈钢锻件的精度、节约能源和原材料等方面的经济效益进行了分析。     

大变形量下高碳钢环件冷轧变形过程模拟与试验研究

研究了大变形量下高碳钢环件冷轧变形行为,利用有限元模拟方法分析了环件冷轧过程中的形变规律,采用光学显微镜、SEM等材料表征手段研究了大变形量下环件冷轧过程中的组织演化特点。结果表明：在较小的变形量下,环件内外侧应变较中间应变大,且变形首先发生在环件外侧;整个环件变形过程中,环件中间层的晶粒变形程度最小,外层次之,内层的变形最为剧烈;铁素体基体沿轧制方向呈现明显的方向性,碳化物颗粒分布更为均匀,且数量变少;随着变形量的增大,环件内层的应变明显大于外层的应变,且最小应变的位置偏移至靠外层比较近的区域,其组织中碳化物颗粒脱落加重;当变形量达到625%时,环件达到塑性极限,在内侧表面产生裂纹发生破坏。     

轴承环锻轧成形过程塌角变化行为

由热锻制坯和径向热轧环复合而成的环件锻轧成形工艺是中小型轴承环生产中广泛应用的一种先进塑性加工技术。轴承环锻轧成形生产中,环件上下端面的外径边缘处容易产生塌角,不仅迫使加工余量增加、材料利用率降低,而且易导致环件尺寸不合格报废。针对该问题,利用Transvalor.Forge有限元模拟软件建立GCr15轴承环锻轧成形全过程仿真模型,直观模拟环件塌角变化过程,揭示其形成机理和变化规律。研究热锻镦粗比、热轧进给速度、热轧摩擦因数以及热轧初始温度对环件塌角程度的影响。结果表明,轴承环塌角受热锻镦粗比、热轧进给速度以及热轧摩擦因数的影响较大,而受热轧初始温度影响极小。通过对GCr15轴承环锻轧成形过程中塌角变化行为的研究,为生产中环件塌角缺陷控制提供科学的指导依据。     

内圆磨削过程的有限元数值模拟

针对现有磨削零件的热损伤,以圆环内圆磨削为例,基于有限元分析方法,采用命令流方式建立了圆环传热的二维有限元分析模型,对磨削温度场、热变形过程进行了模拟仿真。计算结果得到工件的温度场基本上呈环状分布,周向基本均匀,磨削内圆进入了垫}生状态,磨削内圆时的热变形基本是对称的。分析结果合理可行,为实际切削奠定理论基础。     

基于激光超声的电弧增材制件内部缺陷深度检测

针对增材制件表面质量差、内部缺陷在线检测困难的问题,开展激光超声对电弧增材制造试块内部缺陷检测的研究。为保证缺陷检测结果的准确性,采用缺陷反射法与激发源、接收源同步移动检测方式。对比理论计算、仿真分析、实验结果,确定传播路径和检测波形,在A扫中得到缺陷反射波幅值,在B扫中得到缺陷反射波成像,根据幅值大小和成像结果,准确探测出10 mm深度内直径为1 mm的内部缺陷,得到缺陷深度影响规律。研究结果为增材制造在线检测提供了参考。     

错位轴承内摩擦力的数值模拟

应用边界元方法对错位轴承的半径比与内摩擦力的关系进行了数值模拟,结果表明:在其他参数不变的情况下,错位轴承的内摩擦力随着半径比的变化而显著变化,当轴承的内、外半径之比R1/R2=0.46时,内摩擦力达到最小值。     

汽车伪线性内模操稳控制策略建模与仿真

针对采用主动制动方式调节汽车操稳性能的系统提出了一种伪线性内模控制算法。首先建立估测算法确定汽车的车身侧偏角和车速,并建立了操稳控制的控制目标,然后引入四自由度车辆模型作为内模控制算法的内部模型,分析了由于制动而引起的非线性特性,并采用了逆系统方法将原来的非线性系统转化为伪线性系统,使得新系统的输入输出成线性关系,并基于此建立了内模控制器实现汽车操稳性能调节,最后采用主动转向和主动制动不同方式的汽车操稳控制系统进行了仿真比较,分析了各自的特点,并给出研究结论。     

[表面强化及损伤机理]基于结构整体性评估程序和失效评定图方法的含裂纹缺陷钢轨安全性评定

为了研究不同工作状态下不同尺寸裂纹的扩展临界条件,通过实验得到了安全性评估过程需要的力学参数和断裂力学参量,采用相互作用积分法计算轮轨接触时含表面裂纹钢轨的裂纹尖端应力强度因子,并通过计算有效净截面应力得到参考应力。采用结构整体性评估程序和失效评定图（SINTAP-FAD）方法,根据0级失效评定曲线对含表面裂纹缺陷钢轨分别在车轮静止状态下与运动状态下进行了安全性评定。结果表明：车速对钢轨表面裂纹状态的影响较大,与车轮静止状态时评价点位于安全区的情况相比,列车运动时的评价点多向不安全区域发展,并造成了裂纹扩展。     

轴流泵内部流动的数值模拟研究

应用三维湍流Navier-Stokes方程、Realzable两方程湍流模型、壁面函数方法及叶轮与导叶间的滑移网格,对轴流泵段的内部流动进行了数值模拟研究,得到不同流量和不同半径处的叶片表面的压力分布特征,发现叶片背面的压力等值线的形状和分布趋势比较稳定,叶片升力面的压力等值线形状和分布趋势变化较大.     

用顶空气相色谱内标法测定子仁霜中溶剂残留量

本文报道了用丙酮作为内标物的顶空气相色谱法测定子仁霜中溶剂残留量。此法对样品处理条件要求不严,对生产上批量测定具有操作方便,结果准确等特点。其相关系数r=0.9998,相对标准偏差RSD=2.3％。可作为新药生产的质量标准测定。     

浅谈行为导向法在《内燃机》教学中的应用

结合教学实际，分析了行为导向法在《内燃机》课程教学中应用的可能性。并通过在《内燃机》课程教学改革中运用行为导向法，激发学员的学习兴趣，充分发挥学员的主体作用，从而提高了学习效率和任职能力。