DQP工艺在高强韧中厚板生产中的应用研究

在轧后直接淬火的基础上,实施在线热处理已成为国内外生产高强韧中厚板的趋势。提出了直接淬火(DQ)+QP的在线热处理工艺思路,用于制造高强韧中厚板,简称DQP工艺,分析了这种工艺的技术特点,并以实例说明了DQP在线热处理工艺在开发高性能中厚板产品的作用。     

聚乙烯咪唑/POSS纳米复合质子导电材料的制备与性能研究

研究制备了一种新型基于化学键合的聚乙烯咪唑/POSS纳米复合材料(POSS-b-PVI),并获得一种基于POSS-b-PVI的磷酸掺杂高温非水体系的质子导电膜.研究表明:与纯聚乙烯咪唑薄膜相比,该纳米复合质子导电材料的可见光透过率和质子导电率等有大幅度的提高,在200℃条件下该纳米复合质子导电材料的导电率可以达到7×10-4S/cm,光学透过率可达32%.     

带液舱FPSO船内外流场耦合的数值分析

带液舱FPSO船舶运动时对液舱晃荡的影响明显,而被影响的液舱晃荡会反过来改变FPSO船舶运动性能。该文采用基于开源代码OpenFOAM平台自主开发的CFD求解器naoe-FOAM-SJTU,对带有液舱的FPSO进行内外流场耦合数值模拟,对放开横荡自由度和不放开横荡自由度下的FPSO船舶运动和液舱晃荡进行了模拟研究;并对这两种状态下的船舶运动曲线和液舱抨击压力进行了比较。     

基于MPS-FEM方法数值模拟孤立波与垂直板的相互作用

该文采用基于MPS-FEM方法自主开发的无网格法流固耦合求解器MPSFEM-SJTU,数值模拟孤立波与水下垂直板的相互作用。流体部分计算采用MPS方法,结构部分计算采用FEM方法,二者在接触面处采用核函数插值进行耦合。首先做了数值造波验证,孤立波采用推板造波。然后对比分析了孤立波分别与垂直刚性板和弹性板相互作用的差异。最后讨论分析板的弹性模量对孤立波与垂直板相互作用的影响。结果表明,弹性板对孤立波演化的影响与刚性板不同,同时板受到的压力也因为板的弹性模量的变化而不一样。     

限制水域内船-桨-舵一体螺旋桨轴承力数值研究

为了探究浅水及岸壁效应影响下船-桨-舵一体自航时螺旋桨的轴承力,该文通过求解RANS方程,采用计算流体力学商业软件STAR-CCM+,对船-桨-舵一体在限制水域内自航进行了数值模拟.采用滑移网格技术来模拟螺旋桨的旋转,首先对船-舵一体阻力和船-桨-舵一体自航进行了验证,证明了数值和网格划分方法的可行性;然后对无限水域以...     

基于第三代涡识别方法的极地邮轮自航流场中的涡结构分析

在船舶航时产生的流场中,涡结构是无处不在的。自2017年兴起的Liutex方法对流体的局部刚体旋转进行了详细阐释,其中包括局部旋转轴和旋转强度,据此,涡量可分解为刚体旋转和纯剪切,可从流体运动中提取出刚体的旋转部分。对于不同的研究对象,第三代涡识别方法Liutex无需调整阈值,此外,Ω_R方法还可识别强度不同的涡结构;通过使用Liutex方法,可以较为准确地描述各种涡的重要特征量,如涡核中心、涡流边界及绝对强度等。该文通过使用不同的涡识别方法,分析了极地邮轮自航流场中船体、舵周围以及旋转螺旋桨所产生的涡结构。     

退火保温时间对温轧后中碳Cr-Mo钢组织转变的影响

通过对温轧后中碳Cr-Mo钢在650℃退火保温不同时间,研究了保温时间对组织演变的影响。结果表明:保温时间越长,铁素体、碳化物长大越明显,当保温4 h时,铁素体平均尺寸为0.897μm。随着保温时间由1 h延长至4h,小角度晶界的相对比例由54.9%减小至50.8%,其织构由旋转立方织构及{111}112织构向{100}490织构转变。     

直接Q&P处理超高强钢的组织与力学性能

为了改善超高强钢的塑韧性,采用轧后直接淬火到马氏体区等温配分的工艺,研究配分时间对中碳低合金超高强钢组织和力学性能的影响规律。结果表明:在260℃等温配分处理,钢的组织包括初生马氏体、新生马氏体和残留奥氏体,在等温过程中还有碳化物析出和等温马氏体形成。在等温配分过程中,碳由马氏体向奥氏体扩散处于主导地位,残留奥氏体含量不断增加,新生马氏体量减少,塑性和韧性提高。等温配分后期,由于碳化物不断析出消耗碳原子,导致扩散到奥氏体中的碳原子减少,残留奥氏体体积分数增加缓慢。析出相粒子在等温过程中没有明显长大,起到了抵抗马氏体软化的作用。等温60 min具有良好的强度和塑韧性能,抗拉强度1546 MPa、伸长率为15.3%,-20℃冲击功为27.5 J。     

轧后冷却工艺对Si-Mn-Cr-Ni-Mo低合金超高强钢组织和性能的影响

设计了一种以无碳化物贝氏体为主要组织的1500 MPa级Si-Mn-Cr-Ni-Mo系超高强度钢,对比研究了实验钢轧后经空冷、先水冷至550℃后空冷和先水冷至450℃后空冷3种冷却工艺的显微组织和力学性能。结果表明:实验钢轧后直接空冷获得无碳化物贝氏体+少量M/A组织,先水冷后空冷得到无碳化物贝氏体+少量马氏体组织。组织中对性能尤其是韧性性能有显著影响的残留奥氏体薄膜的形貌和分布随冷却工艺的变化而变化,空冷冷却残留奥氏体薄膜分布在贝氏体铁素体板条间,先水冷再空冷冷却残留奥氏体薄膜不仅存在于贝氏体铁素体板条间,在板条内部也可以观察到少量细小的膜状残留奥氏体,分割贝氏体铁素体板条,起到了细化晶粒的作用,有益于实验钢力学性能的提升。先水冷至550℃后空冷,实验钢的抗拉强度可达1600 MPa,-20℃冲击吸收功为28 J,具有最优的综合力学性能。     

Numerical study of the wave-induced slamming force on the elastic plate based on MPS-FEM coupled method

Slamming is the phenomenon of structure impacting the water surface. It always results in the extremely high load on the structure. This paper is mainly concerned with the slamming force caused by the wave-plate interaction. In this paper, the process of solitary wave impacting onto the horizontal plate is simulated with the help of the moving particle semi-implicit and finite element coupled method(MPS-FEM). The MPS method is adopted to calculate the fluid domain while the structural domain is solved by FEM method. In the first series of simulations, the profiles of the solitary waves with various amplitudes, which are generated in the numerical wave tank, are compared with the theoretical results. Thereafter the interaction between the solitary waves and a rigid plate is simulated. The effects of wave amplitude, as well as the elevation of the plate above the initial water level, on the slamming force are numerically investigated. The calculated results are compared with the available experimental data. Finally, the interactions between the solitary waves and the elastic plate are also simulated. The effects of the structural flexibility on the wave-induced force are analyzed by the comparison between the cases with elastic and the rigid plate.