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  • 简介:基于铝电解槽熔体内氧化铝溶解过程动力学机理,提出了综合的传热传质控制模型,以描述未结块和结块氧化铝颗粒的溶解过程。基于相关商业软件和自定义算法,并结合颗粒收缩核模型,采用合适的差分求解方法,对氧化铝颗粒溶解速率、溶解时间和溶解质量进行计算,探讨若干对流和热条件参数对氧化铝溶解过程的影响。结果表明:降低氧化铝浓度和增大氧化铝扩散速率可以增大未结块颗粒溶解速率,减少未结块颗粒溶解时间;提高电解质过热度和氧化铝预热温度可以增大结块颗粒溶解速率,减少结块颗粒溶解时间。对某300kA铝电解槽内氧化铝溶解过程进行计算分析,得到的氧化铝溶解质量比例曲线数据文献结果比较接近;氧化铝溶解过程主要分为两个阶段:未结块颗粒的快速溶解和结块颗粒的缓慢溶解,溶解时间数量级大小分别大约为10和100s;结块颗粒是影响整个氧化铝溶解过程的最主要因素

  • 标签: 铝电解槽 氧化铝颗粒 溶解过程 传热传质 差分求解方法
  • 简介:涡流脉冲热像技术中,对含裂纹被测试件施加短时高频电流激励,裂纹面因涡流积聚会产生瞬时热量,进而由热传导引起试件表面温度分布的变化。为了分析裂纹传热特性,建立了涡流分布模型和简化传热模型,探索了试件表面温度分布的特点。制作了一系列含不同长度的贯穿疲劳裂纹金属试件,深入研究了裂纹区域热响应和裂纹长度之间的关系。数值模拟实验结果表明:在特定的检测条件下,裂纹区域热响应与裂纹长度接近线性关系,满足正相关性,从而证明了简化传热模型的正确性。研究成果丰富了涡流脉冲热像技术的传热理论,为该技术的工程实践奠定了理论基础。

  • 标签: 涡流脉冲热像 疲劳裂纹 传热学 数值模拟
  • 简介:脉冲涡流矩形传感器是近年来涡流无损检测的研究热点。采用COMSOL有限元仿真软件建立了矩形探头有限元仿真模型,以电导率变化为变化因子,使用单因素轮换法对矩形探头的尺寸比例进行了优化设计。通过仿真实验和数据分析,得出矩形探头长宽高比例为2∶1∶1.5时,探头的灵敏度、线性度最佳。本仿真优化结论可为使用脉冲涡流进行矩形探头缺陷或应力检测提供参考。

  • 标签: 脉冲涡流 矩形探头 电导率 有限元仿真
  • 简介:应用柔性多体系统动力学进行货车动力学仿真研究,以货车c70为研究对象,把车体、侧架和摇枕作为柔性体,其余作为刚体,组成刚柔耦合动力学模型进行动力学仿真计算,分别在空、重车情况下多刚体模型车辆振动响应、动力学性能结果对比,寻找几种模型不同工况下差异,提出最优建模方式。仿真结果表明:研究车辆系统振动响应时可以忽略侧架和摇枕柔性,而车体柔性影响明显;对于车辆运行稳定性和平稳性车体、侧架和摇枕柔性有一定影响但是影响不大,对于曲线通过性能有必要同时考虑车体和侧架柔性影响

  • 标签: 货车 刚柔耦合动力学 振动响应 动力学性能 建模优化
  • 简介:针对传统的涡流检测激励频率确定方法存在实际情况不符和难以得到最佳检测频率的问题,基于大型通用有限元软件ANSYS建立了外径19mm、壁厚2mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢管材涡流检测内插式探头和穿过式探头的仿真模型,根据差动探头的特性,通过计算距人工缺陷不同距离时检测线圈电流的实部I_REAL、虚部I_IMAG和线圈的阻抗差ΔZ,进而得到缺陷仿真信号,通过比较不同频率下缺陷信号的幅值和相位,确定穿过式探头的最佳检测频率为50kHz。

  • 标签: 管材 涡流检测 ANSYS 仿真
  • 简介:建立了用于模拟立方晶系合金三维枝晶生长的改进元胞自动机模型。该模型将枝晶尖端生长速率、界面曲率和界面能各向异性的二维方程扩展到三维直角坐标系,从而能够描述三维枝晶生长形貌演化。应用本模型模拟在确定温度梯度和抽拉速度条件下三维柱状晶生长过程的一次臂间距调整机制和不同择优取向柱状晶之间的竞争生长。使用NH4Cl-H2O透明合金进行凝固实验模拟结果和实验结果吻合较好。

  • 标签: 改进的元胞自动机 三维枝晶形貌 枝晶生长 定向凝固 NH4Cl-H2O系透明合金
  • 简介:压药冲头疲劳损伤后会破坏均力压制,可能致使装药局部压力升高。应力的急剧升高,增加压装爆燃的概率。为提高压装的安全性,使用有限元方法研究压药冲头结构对疲劳寿命的影响,得出压药冲头止端部参数直径D、台高H以及肩部内圆角R设计疲劳寿命相关的结论。在给出疲劳寿命随止端部几何尺寸参数的变化规律的同时,结合弹体尺寸和工艺要求,进而优化压药冲头止端部结构,提出满足疲劳寿命要求压药冲头尺寸。

  • 标签: 压装 压药冲头 结构参数 疲劳破坏 有限元分析
  • 简介:研究浸出参数对电炉炼钢粉尘灰中选择浸出性Zn的影响,以Zn和Fe的浸出率为响应变量,以硫酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比为独立变量,采用基于三水平Box-Behnken的响应面法对浸出参数进行优化。对试验结果进行ANOVA分析和验证。在硫酸浓度为2.35mol/L,浸出温度为25℃,浸出时间为56.42min,液固比为5的条件下,可得到Zn的最大浸出率为79.09%,Fe的最小浸出率为4.08%。通过ANOVA分析表明,对Zn和Fe浸出率影响最大的因素为硫酸浓度和浸出温度。基于响应面法的模型试验数据具有很好的一致性,Zn和Fe浸出率的相关系数分别为0.98和0.97。

  • 标签: 电炉炼钢粉尘 选择性浸出 优化 BOX-BEHNKEN设计
  • 简介:飞机多层结构铆钉周围埋藏裂纹检测是无损检测领域的一个难点和热点,脉冲涡流能够对这种裂纹进行有效的检测。针对这种缺陷检测,本研究采用了一种双激励线圈且用隧道磁电阻(TMR)为接收的新型探头。双激励源反向联接,激励电流不至于过大,但磁场却能达到局部聚焦的作用。通过大量试验对该传感器参数进行优化选择,以提高传感器的检测灵敏度。试验结果表明:当激励线圈绕制180匝、两激励线圈间距为20~30mm、单个线圈水平夹角为60°~90°、且TMR位于裂纹正上方时探头的检测灵敏度最大。该研究结果可为飞机多层结构铆钉周围裂纹脉冲涡流检测探头设计提供参考。

  • 标签: 脉冲涡流 多层结构 灵敏度 参数优化
  • 简介:以CO为还原剂,进行中试规模的TiO2氯化。在CO和Cl2存在的条件下,对半连续流化床反应器中的TiO2氯化过程进行实验分析和模拟。通过测量TiCl4生成量随时间的变化,连续监测氯化过程。系统研究氯化温度、原料粒径和粒度分布、原料量、Cl2和CO流速等操作参数对转化率的影响。逐渐升高氯化温度导致转化率单调上升。随着原料粒度的增大,转化率降低,负载量的增加导致反应转化率下降。提出一个预测反应过程中转化率、粒径分布和气相组分摩尔分数的模型。在不同的操作条件下,模型预测的转化率实验数据吻合良好。

  • 标签: 氯化 TICL4 模拟 粒度分布 转化
  • 简介:提出一种新型的复合材料成形工艺,即热冲压成形,来直接成形复合材料。为了研究复合材料板的成形行为,分析了成形温度对零件的影响,进行了热弯曲和热拉深实验实验结果表明,编织复合材料板的锁止角为30°,在成形过程中,变形载荷一般小于5N,并且变形载荷随着温度的升高而降低。成形碳纤维复合材料板的最佳温度是170℃。采用有限元分析软件ABAQUS对模具的温度场分布和复合材料板的变形进行了数值模拟。为了研究碳纤维在成形过程中的运动,采用两节点的三维Truss单元T2D3对纤维进行网格剖分,模拟结果与试验结果相吻合。

  • 标签: 热冲压 碳纤维复合板 剪切角 弯曲 拉深
  • 简介:研究了Sb^3+-OH^--Cl^-体系中配位溶解-沉淀平衡的理论模拟实验验证,包括SbOCl、Sb4O5Cl2和Sb2O3的水解沉淀过程。对不同配体浓度、不同pH值条件下的锑离子平衡浓度进行理论计算及实验验证,同时分别从溶解平衡和物质转变吉布斯自由能的角度对沉淀产物进行理论分析,并开展验证实验。结果表明,实际锑离子平衡浓度大于理论计算的浓度,其中理论计算的锑离子最小平衡浓度在pH值4.6时为10^-10.92mol/L,而实验验证结果表明在pH值5.1时最小平衡浓度为10^-3.8mol/L。在一定pH值条件下可以得到不同沉淀产物,无论是在理论计算或是验证实验中均不存在SbOCl,验证实验中得到了产物Sb8O11Cl2-H2O。

  • 标签: 氯化锑 配位溶解-沉淀平衡 热力学平衡 验证
  • 简介:基于刀具磨损和钻孔尺寸误差等多个性能指标,对B4C颗粒增强铝合金切削加工参数进行评估和优化。通过Taguchi的L27,3水平4因子正交阵列进行实验设计。研究结果表明:磨粒磨损和积屑瘤一般在刀具磨损时形成,同时,边角磨损也具有重大意义。影响切削刀具的侧面磨损主要决定因素是合金中的颗粒质量分数,其次分别是进给速率、钻头的硬度和主轴转速。在所有使用的刀具中,有TiAlN涂层的硬质合金钻头在刀具磨损以及孔尺寸方面具有最佳性能。灰关系分析表明:钻头材料的影响比进给速度和主轴转速的影响更大。在最佳的钻探参数下可以得到最小的刀具磨损和孔直径误差。

  • 标签: 粉末冶金 B4C 钻削 刀具磨损 孔尺寸精度 优化
  • 简介:剪切冲孔试验(SPT)适用于表征各种材料的剪切性能,尤其是受到体积限制的材料。本文研究AZ80镁合金的屈服和极限剪切强度各种参数(间隙、模具直径和样品厚度)之间的关系。此外,基于Mohr-Coulomb理论,在剪切冲孔试验中引入了相对最优条件。结果表明,合适的间隙/片材厚度比范围为2%~10%。为了在剪切冲孔试验中提供单剪切应力状态,需要选择的模具直径/片材厚度比为2:1~10:1。基于Mohr-Coulomb理论预测,得到室温剪切冲孔试验的最优参数为:样品厚度0.5mm,间隙25μm,模具直径2mm。通过铸态AZ80镁合金的剪切屈服强度换算得到其抗拉和抗压屈服强度的平均换算系数分别为1.70和3.09。

  • 标签: 剪切冲孔试验 Mohr-Coulomb理论 剪切性能 AZ80镁合金 数值模拟
  • 简介:采用等离子转移弧堆焊技术制备高碳化钨含量的镍基复合材料(Stelcar65合金),并通过正交试验优化Stelcar65合金的堆焊参数。堆焊电流、送粉率和堆焊速度等参数均对碳化钨的分解有显著影响。正交试验优化后的最佳堆焊电流、最佳送粉率和最佳堆焊速度分别为100A、25g/min和40mm/min,堆焊层无裂纹、无分解。并对优化后的堆焊层显微组织和显微硬度进行分析。

  • 标签: 等离子转移弧堆焊 镍基复合材料 显微组织 堆焊参数优化
  • 简介:环境友好技术是指有利于环境保护和可持续发展的生产技术,主要包括预防传染的少度或无度的工艺技术和产品技术,同时也包括治理污染的末端技术。环境友好技术的特征是合理利用资源和能源,污壤排放量少,更多地回收废物和产品,并以环境可接受的方式采处置残余的废弃物。概括起来,包括减量化技术、再生利用技术、资源化技术、系统优化技术、延长产业链和相关产业链接技术、“零”排放技术、降低再利用成本技术、高效治理技术、综合治理及利用技术、生态修复技术等。本文以沈阳市浑南新区装奋制造业为例,探讨了如何在具体地区具体行业实施环境友好技术优化措施。

  • 标签: 环境友好技术 生产技术 装备制造业 优化技术 浑南新区 沈阳市
  • 简介:采用耦和流场的相场模型,考虑热扰动影响因素,模拟非等温条件下低雷诺数过冷熔体强迫层流对流动法向枝晶生长的影响。以高纯丁二腈(SCN)过冷熔体枝晶生长为例,分析熔体有流动和无流动时二次枝晶形貌差异的原因;研究过冷熔体层流速度、流动法向一次枝晶臂偏转角度和枝晶尖端生长速度之间的关系;推导枝晶尖端前沿熔体流动速度值枝晶生长时间的理论表达式;定量对比其理论值模拟值,结果吻合较好。

  • 标签: 相场法 层流 枝晶生长 计算机模拟 凝固 流动速度
  • 简介:铜在我国经济发展与国家资源安全方面扮演着重要角色。采用“压力-状态-反应”(PsR)模型,构建了一套包含3个一级指标、9个二级指标、14个三级指标的铜资源安全综合评价指标体系,并运用功效系数法进行数据无量纲化处理,熵值法进行赋权。然后,选取1992—2011年的数据,计算出中国铜的PSR安全综合指数。结果表明,中国铜资源安全综合指数在低位回升,安全压力在改善,安全状态仍持续紧张,安全响应水平在提升,但铜的总体安全态势仍不容乐观。

  • 标签: PSR模型 铜资源 安全评价 演化轨迹 工业化进程
  • 简介:筛选了适合LY12铝合金的化铣槽液配方,并探讨了影响化铣加工速率、表面粗糙度以及浸蚀比的主要因素。研究结果表明:化铣溶液的配比为p(NaOH)=180g/L、p(三乙醇胺)=35g/L、P(Na2S)=20g/L、P(Al^3+)=25g/L可获得较好的综合性能。化铣速率取决于NaOH质量浓度和温度,随着NaOH质量浓度和温度的升高,化铣速率增加。溶液中Al^3+的存在会影响化铣速率、表面质量和浸蚀比,Al^3+质量浓度增加,化铣速率降低,表面粗糙度先降低后升高,浸蚀比总体呈下降趋势。

  • 标签: LY12 化铣 浸蚀比 加工质量 影响因素
  • 简介:9310钢制尾桨轴模拟件电子束焊试验件进行疲劳试验时,偏向尾桨轴模拟件一侧出现裂纹。采用磁粉检测、断口分析、金相组织分析、显微硬度测试和材料化学成分分析等方法对其失效原因进行了分析。结果表明:尾桨轴模拟件裂纹性质为疲劳开裂,裂纹源起始于电子束焊环缝起焊收尾搭接处的气孔缺陷处;改善电子束焊的工艺设计,加强工艺控制可有效预防焊缝气孔的产生,同时合理运用X射线、超声等无损检测技术手段,并加强对焊缝处的无损检测可提高焊接结构的可靠性。

  • 标签: 9310钢 疲劳试验 电子束焊缝 气孔 疲劳断裂