计算机模拟技术在生产中应用的两个实例

采用三维有限元数值模拟方法，将温度，相变，应力结合起来进行耦合计算，模拟了水口电站活塞杆的局部加热消除应力的热处理过程及小浪底电站用磁轭拉紧螺杆开裂事故分析。结果表明，模拟效果良好，可以解决生产中的实际问题。     

调质态SA320-L43钢的力学性能和显微组织研究

对含0.41%C、0.79%Cr、1.79%Ni、0.28%Mo(质量分数)、尺寸为?150 mm×200 mm的SA320-L43钢锻坯进行了850℃保温3.5 h油淬然后于590℃回火6 h空冷的调质处理。随后检测了锻坯表面以下5 mm、1/2半径处和心部的力学性能和显微组织，并通过材料性能模拟软件计算对检测结果进行了验证。结果表明：从锻坯近表面到心部，硬度均为278～295 HV5,强度稍有降低；近表面处的冲击韧度与1/2半径处的基本相同，略高于心部；从锻坯近表面到心部的显微组织均为回火索氏体；采用材料性能模拟软件计算的结果与检测结果比较吻合。     

定颚铸件浇注系统设计的数值模拟与优化

在充分考虑浇注充型阶段钢液流动性特点的基础上,耦合动量传递、质量传递以及能量传递建立数学模型。利用数值模拟技术分析矿山机械定颚铸件浇注过程,分析显示采用传统底注式浇注系统充型时产生紊流,这也是实际生产中产生大量气孔的原因。将浇注系统改为内浇口分流形式,数值模拟显示钢液充型平稳,优化工艺所生产的工件基本无缺陷。     

纤维缠绕技术的现状及发展趋势

随着纤维缠绕制品应用领域的不断扩大,纤维缠绕技术的发展也十分迅速.介绍了纤维缠绕技术的工艺、设备以及应用情况,对比分析了3种不同缠绕工艺方法,阐述了纤维缠绕技术国内外的发展状况以及纤维缠绕技术向机械化、自动化、复合化发展的趋势.     

Influence of the Hot Deformation Conditions on the Texture Evolution in Mg-8Li-5Zn-2Re Alloy

通过光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射研究了Mg-8Li-5Zn-2Re合金热变形过程中组织和织构的演变。Mg-8Li-5Zn-2Re合金热挤压后,α相平行挤压方向伸长呈变形结构。在热压缩过程中随着温度的升高,α相转变为β相。在热挤压过程中,β相产生了{001}<110>和{110}<110>织构,而α相由于基面滑移出现了{0001}<10ī0>织构。由于压缩条件的变化,晶粒的取向分布发生了很显著的变化。利用XRD结果分析了热压缩实验中不同变形温度和应变速率下织构的演变规律。     

组合热源模型在焊接数值模拟中的应用

对不同焊接热源的特征要素进行分析,焊接数值模拟中采用高斯面热源和双椭球体热源处理焊接加热问题均不能准确地反映焊接熔池形状.文中提出焊缝表面高斯热源和焊缝内双椭球体热源结合的组合热源模型,其熔池与实际焊缝熔合线吻合.应用上述三种热源对马氏体不锈钢平板对接电弧焊的温度场及应力场进行了数值模拟.结果表明,使用组合热源进行数值模拟较之单独使用高斯或双椭球热源的残余应力计算值与实测值吻合度更高.     

基于质量功能分配的大型水轮机叶片铸件制造工艺研发决策

应用质量功能分配（QFD）技术,将大型水轮机转轮叶片铸件制造过程中的铸件形状尺寸、化学成分、力学性能、残余应力、机械加工量、铸件内部和外部无缩孔或缩松、焊补量、零缺陷或少缺陷等质量要求按相关度与各工序建立联系,并利用质量屋技术对各工序进行质量要素分析,进而将质量屋信息转化为制造工艺设计的技术路线,包括冶炼过程热力学分析及微量元素控制、CAE指导下的木模制造、铸造过程、热处理过程。为大型水轮机叶片铸件提供了制造工艺的研发决策。     

蓝色电泳微胶囊的制备条件对其形态的影响

以尿素和甲醛为壁材,油性蓝和TiO2纳米粒子分散在四氯乙烯中作为囊芯,通过原位聚合法制备了蓝色电泳显示微胶囊。研究了电泳微胶囊制备时的预聚和缩聚条件对微胶囊形成和产品形态的影响,并通过设计正交实验得到了最优化的预聚条件,优化条件:脲∶甲醛(摩尔比)为1∶1.75;反应温度75℃;pH值8.5;反应时间1 h,以最优化的预聚条件制备出的预聚体作为反应物进行缩聚反应制备出的蓝色电泳微胶囊内外表面光滑,囊壁透明,分散性好且形态完整。     

超薄纳米晶Zr-N扩散阻挡性能及其热稳定性的研究

用射频反应磁控溅射的方法在Si(100)衬底和Cu膜间制备了25nm的纳米晶Zr-N阻挡层,Cu/Zr-N/Si样品在高纯氮气保护下退火至700℃.用四探针电阻测试仪(FPP)、AFM、SEM、XRD、AES研究了溅射参数对Zr-N薄膜电阻率和扩散阻挡性能的影响.实验结果表明,N2分压从20%增加到25%,电阻率快速增高;溅射偏压不同,Zr-N的结构可由非晶态结构转变为纳米晶.纳米晶Zr-N阻挡层650℃退火1h后仍能有效地阻止Cu的扩散.     

基于数值模拟的导叶铸造缺陷分析及工艺优化

通过数值模拟技术分析了导叶铸件容易出现缩孔、缩松缺陷的位置,与生产实际吻合。针对铸造缺陷建立了导叶铸件合理的温度场。利用滚圆法设计出了导叶铸件的环形本体补贴,形成了导叶铸件顺序凝固时所需要的温度梯度场。优化的工艺解决了导叶铸件长轴和瓣体上缩孔、缩松等缺陷的问题。