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.     

Hybrid Kalman and unscented Kalman filters for INS/GPS integrated system considering constant lever arm effect

In inertial navigation system(INS) and global positioning system(GPS) integrated system, GPS antennas are usually not located at the same location as the inertial measurement unit(IMU) of the INS, so the lever arm effect exists, which makes the observation equation highly nonlinear. The INS/GPS integration with constant lever arm effect is studied. The position relation of IMU and GPS’s antenna is represented in the earth centered earth fixed frame, while the velocity relation of these two systems is represented in local horizontal frame. Due to the small integration time interval of INS, i.e. 0.1 s in this work, the nonlinearity in the INS error equation is trivial, so the linear INS error model is constructed and addressed by Kalman filter’s prediction step. On the other hand, the high nonlinearity in the observation equation due to lever arm effect is addressed by unscented Kalman filter’s update step to attain higher accuracy and better applicability. Simulation is designed and the performance of the hybrid filter is validated.     

纯铝定向凝固板坯裂纹形成机理的研究

采用连续定向凝固的方法制备出了尺寸为400 mm×100 mm×20 mm、表面光亮、柱状晶沿板坯长度方向生长的纯铝板坯。对板坯表面裂纹种类进行了归类,对裂纹的形成因素进行了分析。实验结果表明:用连续定向凝固方法制备的纯铝板坯表面缺陷主要有板面上横裂纹和角部横裂纹两种,其长度从2 mm到4 mm不等,深度最大可达4 mm,且表面横裂纹的分布方式各异,有轴向、径向平行分布和局部横裂纹。工艺参数匹配、结晶器表面光洁度、初始冷却距离内导热能力的变化及引锭板的对中等因素是影响板坯表面质量的关键因素。     

高速列车转向架中心销铸造过程数值模拟

CRH380中心销是高速列车向架的关键铸件,射线探伤要达到一级标准,要求有先进的铸造工艺做保证,为此必须对铸造工艺进行优化。首先采用华铸CAE软件对初步设计的铸造工艺进行模拟,而后选择最佳工艺方案进行浇注实验,对铸件毛坯进行射线探伤、正十字解剖检查内部质量。结果表明,对于CRH380中心销铸件,采用单侧进水、热节处放置顶冒口的传统浇注工艺方案,浇注过程中卷气易在铸件中形成气孔,只在热节处安放冒口时在平板处易形成缩松;将铸件中部的中空锥体铸成实体,使热结集中并向平板方向移动,强制造成顺序凝固的条件,而后采用只设顶冒口浇注工艺方案,则除锥体心部外有少量的缩松外,其他部分没有缩松、缩孔、夹杂等缺陷,射线探伤评定为一级。铸造过程数值模拟结果与实际铸造结果基本吻合。     

新型三元双向相变制冷模型的建立与数值模拟

目的结合峰谷电价、室外自然冷源和相变储能三种节能技术,研究开发一种新型的三元双向板壳式换热储能模型．方法选取癸酸和月桂酸的混合物作为室温相变材料,利用计算流体动力学（CFD）软件对制冷剂单独制冷、室外自然冷源单独制冷以及联合制冷三种过程进行了数值模拟,由模拟得到的制冷过程中的PCMs的液相分数及温度场分布图,分析了其换热机理．结果制冷过程进行4h后,联合制冷液相分数由1变为0,制冷剂单独制冷液相分数由1变为0．7,室外自然冷源单独制冷液相分数由1变为0．2．结论联合制冷中,相变材料与冷冻水换热和相变材料与冷空气的换热互相耦合,与制冷剂单独制冷和室外自然冷源单独制冷相比,缩短了制冷时间,提高了能源利用率．     

基于单片机技术的火花塞离子电流检测系统研究

基于离子电流的诊断方法,设计了一套以火花塞为传感器,以MC9S12XS128单片机为核心的离子电流检测系统.该系统应用单片机技术以及离子电流回路检测发动机工作时的燃烧信号,通过高压硅堆以及小波降噪技术自动隔离高压、高频信号,然后对火花塞离子电流信号进行在线采集并通过界面显示,有效提取特征参数;对发动机运行过程中离子电流信号进行试验研究,采集1 000个点耗时约20 259μs,离子电流两个峰值之间的时间间隔大约为5 ms,此离子电流的峰值延迟时刻大约是42°,与实际气缸的燃烧情况基本一致;通过与数字示波器采集信号对比,验证了本系统对离子电流信号采集的准确性.     

数据分析与BP神经网络相结合的乙烯装置智能故障诊断系统

针对化工生产流程中各单元具有强关联性、连续性、复杂性的特点,以某乙烯生产装置为对象进行Aspen仿真,提取数据并进行灵敏度分析,发现设备故障可以通过分馏塔再沸器和冷凝器的热负荷变化来反映;进而,以脱甲烷塔、脱乙烷塔和乙烯精馏塔为例建立动态模型,把引起热负荷变化的温度、压力、甲烷含量和进料流量4种可观测参数数据集进行故障分类编码,再利用3层BP神经网络建立热公用工程(主要指蒸汽)智能诊断系统模型。对不同可观测参数及其组合数据各选取10 000组数据样本进行训练和验证,在获得阶段性诊断结果后,综合设备热负荷变化得到完整的装置故障情况。测试集样本验证结果显示,所建BP神经网络诊断模型的准确率较高,可达到99.75%。实际应用结果表明,该故障诊断系统在实际操作中能够快速有效地判断出设备故障诱因。     

细磨及烘干工艺对干压异性锶铁氧体磁粉收缩率及磁性能的影响

磁粉的收缩率不仅决定了干压磁瓦和多极磁环等永磁制品的模具设计和生产成本,而且对于干压磁瓦或多极磁环装配到机壳之后的磁性能有一定的影响,是用户重点关注的指标之一.采用传统的粉末冶金工艺,即制粉、取向成型、烧结、测量等工艺流程,制备了尺寸约?28.6 mm×8.5 mm圆柱型干压异性永磁锶铁氧体.研究了细磨工艺中球磨钢球大小及比例、球磨转速、助磨剂添加比例及烘干工艺中烘干温度等各类参数对磁粉收缩率的影响.在性能合格的前提下,将收缩率控制在13～13.5％之间.烘干温度600℃时,收缩率最低,为13.06％.     

钢包渣线侵蚀原因分析与改进

针对方坯螺纹钢,通过将渣中FeO+MnO含量降低至2.5%,AlO含量控制在15%左右,LF精炼升温效率从1~2℃/min提升至4~5℃/min,钢包渣线残厚逐渐提高;将渣中MgO含量控制在10%~12%,渣线残厚得到进一步提高,有效降低了渣线侵蚀速率。     

悬臂翻转摇摆壳芯机

壳芯较普通砂芯具有许多优点,因此在黑色金属铸造上已经被广泛应用。壳芯在镁合金铸造上应用具有同样价值,但因镁合金在高温下易燃烧,故需解决防氧化等一系列特殊问题,因而限制了壳芯在镁合金铸件生产上的应用。我厂经过反复试验,解决了防氧化燃烧等工艺问题。但是我厂镁铸件的芯子尺寸大、形