真空碳热还原ITO废靶回收金属铟的工艺研究

以ITO(Indium-Tin-Oxide)废靶为原料进行一步真空碳热还原蒸馏回收金属铟的实验.首先研究了碳热还原过程中温度、保温时间、碳粉添加量对铟还原率的影响,再结合铟锡合金的真空蒸馏进行ITO废靶的一步还原蒸馏回收金属铟.最佳真空碳热还原条件：温度900℃,保温时间2 h,真空度10～20 Pa,碳粉添加量为质量分数16%.一步还原蒸馏最佳条件：温度900℃,保温时间2 h,碳粉添加量为质量分数16%.真空度10～20 Pa的条件下充分还原后,再进行真空蒸馏：温度1 200℃,保温时间1 h,真空度10～20 Pa.可通过一步真空碳热还原蒸馏实现从ITO废靶中直接回收金属铟.     

基于多物理场耦合的高温FDM喷嘴热—应力仿真分析

针对高温熔融沉积(FDM)喷嘴结构,建立了喷嘴的有限元模型,并利用ANSYS Workbench和Solid Works进行联合建模仿真。针对不同的喷嘴材料进行了热场和应力场的多物理场耦合,为高温熔融沉积喷嘴的研究和优化设计提供了参考。     

多场耦合问题的建模与耦合关系的研究

对多场耦合问题进行了建模，并对耦合关系进行了详细的研究。给出了位移场、流场、电场、磁场和温度场的14种耦合关系式，使用表格和有向图对之进行分析，结果表明温度场是影响范围最广的场，位移场是受到影响最多的场，五种场按照性质分为三类，相似的场之间容易发生强的耦合作用。     

多场耦合的电机温度场热关键参数等效

针对复杂工况下不稳定发热时多场耦合法计算电机全域温度场中关键参数问题,以封闭式结构自冷式异步电机为研究对象,建立二维电磁场-温度场耦合场求解模型计算电机全域暂态温度场.针对模型中热关键参数的等效问题,通过等效外壳表面散热系数处理外壳端部的散热,通过等效定转子对流系数处理定转子端部的散热.针对二维模型端盖的等效问题,通过...     

瞬态耦合场的协同仿真

协同仿真是求解瞬态耦合场的一种有效途径。以电磁热三场耦合问题为例，提出了瞬态耦合场求解的协同仿真框架。该框架由建模专家、热场分析专家、电磁场分析专家、数值分析专家和系统集成专家操作各自的软件，以文件形式进行数据交换以完成瞬态多场的仿真。详细介绍了实施该框架的文件系统，并简要说明了一种集成多场软件的方法。最后给出了一个仿真实例，仿真结果表明该方法有较高的精确度，可以求解一般的瞬态多场耦合问题。     

多场耦合问题的分类及其应用研究

对多场耦合问题的耦合关系进行了分类研究.首先给出了两场耦合问题的一般表述,然后根据耦合方程定义了五种耦合关系:边界耦合与域耦合,双向耦合与单向耦合,直接耦合与间接耦合,微分耦合与代数耦合,源耦合、流耦合、属性耦合与几何耦合.再根据上述分类对十种常见耦合场的耦合关系进行了研究,最后以一个MEMS致动器为例以阐述上述分类方法的应用.     

清水压裂多场耦合下裂缝扩展规律数值模拟分析

利用室内实验测试研究层段页岩储层的物性参数、岩石力学参数和天然裂缝分布特征参数,建立了清水压裂过程中缺陷性岩体应力场—损伤场—渗流场耦合本构模型和破坏准则。通过Comsol软件进行有限元数值模拟,分析地层分别在拉伸和压剪应力下裂缝的扩展规律,天然裂缝系统开启时,页岩储层水力压裂可以形成人工裂缝网络。当水力裂缝扩展至天然裂缝时,裂缝的宽度有明显的增加,且水力裂缝方向发生改变,沿天然裂缝两翼的其中一翼扩展,另外的一翼并没有扩展。天然裂缝间存在着明显的互相干扰。多裂缝产生的过程是从多个小裂缝向少数大裂缝发展的过程,最终的裂缝条数取决于裂缝之间的连接性;地应力、天然裂缝、射孔井段、射孔方式、地层倾角、施工排量与液体黏度等,是影响多裂缝形成的主要因素。     

平板感应加热磁-热耦合场的数值模拟研究

针对～种双线圈平板感应加热装置,利用ANSYS有限元分析软件对其感应加热过程中的磁—热耦合场分布进行数值模拟,通过对交变磁场产生涡流的分析,得到不同频率下平板各点温度随时间变化的分布图,以及整个加热过程中的温升特点.结果表明,这种双线圈平板感应加热装置对平板感应加热的温升速度有很大的提高,从而对平板的快速感应加热工艺的运用与改进具有一定的指导意义.     

孔隙裂隙介质多场耦合数值计算进展

对近年来提出的多场耦合数值方法展开梳理与总结,从简单的热-力两场弱耦合到复杂的热-水-气-化学多场强耦合,从连续体的多场耦合作用到连续-非连续体的多场耦合计算。按照场数量增多、耦合作用增强、连续到非连续的逻辑逐渐深入讨论。本研究对多场耦合数值计算今后的发展作了展望。     

微波碳热还原不锈钢厂电弧炉粉尘的热力学及实验研究

采用微波加热方法进行碳热还原不锈钢厂电弧炉粉尘,并计算粉尘中金属氧化物的理论开始还原温度。结果表明,微波碳热还原不锈钢厂电弧炉粉尘在热力学上可行。实际测量的粉尘中金属开始还原温度比理论计算值低。微波加热物料过程中形成的热点和电弧可能导致局部高温,有利于碳热还原反应的进行。在900℃下,有部分粉尘被还原,随着温度的升高,粉尘的还原程度增大。还原出来的金属相主要以Fe-Cr-Ni合金的形式存在,且成分分布不均匀,残余相主要以FeCr2O4、Fe3O4、CaSiO3、（Mg,Al）SiO3和CaMgSiO4形式存在。     

采用电溶-非平衡萃取法从含铟铅合金中回收铟的研究

采用电溶-非平衡萃取工艺从铅铟合金中回收铟,试验结果表明,在最优操作条件下,金属铟的溶出率达到94.28%、萃取率达到98.69%、反萃率接近100%,同时实现了与杂质元素Zn、Fe、Sn的分离.     

基于水土耦合的沟床起动型流体运动过程模拟研究

建立考虑沟床侵蚀、坡面汇流以及上空降雨共同作用下沟道流体运动的水土耦合模型,可以为流域风险评估、防灾减灾和潜在性泥石流沟判识等提供理论依据.通过分析沟道流体对沟床可移动固体物源的侵蚀过程,并将其与具有时空变异性的坡面汇流及上空降雨进行合理耦合,建立了小流域沟道流体运动的水土耦合模型;采用有限差分法对流体运动水土耦合模型...     

泥石流沟岸耦合三维数值仿真

泥石流具有强烈的破坏作用,泥石流与沟岸耦合作用导致岸坡破坏是山区沿河公路发生泥石流毁损的根本原因.在天山公路泥石流K630模型试验的基础上,基于流固耦合基本理论,采用三维数值仿真的方法,利用k-ε模型对泥石流沟岸耦合机理进行了仿真,得到了流体域与固体域的耦合云图与矢量场.通过对流体压力梯度场和应力场、速度场的分析,得到了泥石流沟岸耦合三维链式冲击作用规律.通过实体模型试验分析显示,三维数值仿真与试验实测规律吻合较好.     

深部开采软岩巷道耦合支护数值模拟研究

通过对深部开采软岩巷道的变形破坏机理的研究发现，巷道变形破坏主要是由于支护体力学特性与围岩力学特性在强度、刚度以及结构上出现不耦合所造成的；且变形首先从关键部位开始，进而导致整个支护系统的失稳．因此，要保证深部软岩巷道围岩的稳定性．必须实现支护体与围岩的耦合．数值模拟研究表明，当锚杆与围岩在刚度上实现耦合时，能最大限度地发挥锚杆对围岩的加固作用；当锚网与围岩在强度上实现耦合时，将会使围岩的应力场和位移场趋于均匀化；当锚索与围岩在结构上耦合时，可以充分利用深部围岩强度来实现对浅部围岩的支护．实践证明，软岩巷道耦合支护可以有效解决深部开采软岩巷道支护问题。     

电渣熔铸过程中渣池热电场耦合模拟研究

电渣熔铸过程中的渣池是一个集热场、电磁场、流场等于一体的复杂体系．各种场之间是相互影响的．且整个体系的边界条件非常复杂、本文通过将渣池内的对流传热转化为传导传热问题．在此前提下,对渣池的热电场传输现象进行了分析．同时对自耗电极、渣壳、结晶器、渣金界面等渣池热电传输边界条件作了合理的处理．使用大型有限元分析软件ANSYS对渣池的热电场进行了研究．模拟获得了渣池的电场和温度场分布图．在此基础上研究了两种场的分布特点．同时提出作为熔铸过程中主要产热区的渣池是由高热源区和低热源区所组成的观点．对调整电渣熔铸过程中工艺参数、稳定熔铸过程具有一定的指导意义．     

基于动力条分法的滑坡运动过程模拟分析(研究生论坛）

为实现整个滑坡运动过程的数值模拟,根据连续体运动理论微分方程,推导出模拟滑坡运动的动力条分块体模型,相较传统静水侧压力理论在模型中考虑了不同运动状态下主动和被动侧压力作用,从而更符合岩土类材料运动的实际情况。应用模型对沃楚西特坝滑坡破坏后运动过程进行了数值模拟分析,结果表明计算与实际情况基本吻合,从而验证了本文所用方法的有效性和稳定性,分析表明由于孔隙水压力的作用,沃楚西特坝滑坡在12s内就基本完成了主要的滑动和变形,表现出很高的流动性,同时滑坡后缘可能出现的张拉裂缝及其中水压的存在等因素将对滑坡后缘堆积形态产生影响,但对前缘的影响不大。     

热固耦合下裂隙产状对导热系数影响的模拟分析

为了研究裂隙产状对岩石导热系数的影响,通过模拟立方定律建立了裂隙产状与导热系数间的关系.利用多场耦合分析软件Comsol Multiphysics建立四种不同的裂隙几何模型,施加温度边界条件后,得到了不同裂隙产状下的模型整体导热系数.结果表明:裂隙对热传导有明显的阻碍效果,增大裂隙开度,模型整体导热系数呈幂函数形式减小;增大裂隙倾角,导热系数呈线性增长规律;减小裂隙数量,增大裂隙表面粗糙度,导热系数呈现增大趋势.     

土钉耦合支护的数值模拟分析

由于土钉支护的复杂性,其作用机理和设计理论仍处于研究阶段.文章根据土钉作用机理,研究了钉土的本构关系,建立了土钉的破坏准则以及开挖荷载与位移计算有限元模型及模拟过程,并通过算例、试验,验证了数值计算在土钉设计中的可靠性,为土钉支护设计提供了依据.     

基于切削仿真的刀具-工件的参数化三维建模

针对金属斜角切削过程的数值模拟分析,为方便和快捷地对刀具-工件系统进行三维建模,介绍了刀具-工件的参数化几何建模的关键技术及其过程。通过建立刀具、工件的参数化模型并分别选用了合适的造型方式,应用数据库技术,采用C Builder软件完成了接口设计;在给定刀具的结构尺寸、几何角度和工件的几何尺寸以及刀具与工件的相对位置后,即可生成三维建模的过程文件,并在Marc软件环境中完成刀具-工件的三维几何建模。这样,为进一步斜角切削过程的数值模拟创造了条件。     

多点模具的拉形工艺及其数值模拟

为检验多点模具拉形工艺的可行性,采用显式有限元软件对抛物柱面与马鞍面件的拉形过程进行了数值模拟,并与采用整体模具的拉形效果进行了比较。数值模拟结果表明:使用多点模具直接进行蒙皮拉形,成形件表面将出现压痕。为抑制压痕,必须在多点模具与板料之间放置弹性垫层。弹性垫能够有效地分散多点模具冲头的集中载荷。当弹性垫较薄时,成形件表面仍有压痕出现,当弹性垫厚度达到8 mm时,压痕被消除,成形表面光滑,与整体模具的成形结果非常接近。实验表明:只要采用合适的弹性垫,多点模具可应用于实际拉形工艺。