螺纹件冷滚压工艺力学分析及数值模拟

对螺纹件冷滚压工艺进行了力学分析，并用DEFORM软件对螺纹冷滚压过程进行了数值模拟，得到了滚压力及扭矩随滚压时间的变化曲线，验证了理论分析结果的正确性。     

快速原型制造技术的应用和发展前景

介绍了快速原型制造技术在原型制造、快速制模等方面的应用及其最新进展，展望了该项新技术及其应用研究的发展动向和前景。     

环件铸辗复合成形工艺中毛坯尺寸的确定方法

毛坯尺寸设计作为大型环件径轴向辗扩工艺中的重要环节,直接影响着辗扩过程的稳定实现及工件的成形质量.本文对环件铸辗复合成形新工艺中毛坯尺寸的确定进行了研究,获得了辗扩比、毛坯内径分别与环件锻件内径的关系;结果表明：通过给定任一环件尺寸,该方法能快速而准确地获得辗扩比的值和毛坯内径的值,具有设计效率高、准确可靠的优点,在适用于大型特大型环件的生产方面优势明显;同时,本文的设计方法为环件铸辗复合成形新工艺中辗扩过程的稳定实现及辗扩工艺参数的优化设计提供了科学合理的依据.     

中型挖掘机正流量控制特性的分析与改进

分析了双执行机构的正流量控制原理,重点从三个方面对正流量控制特性进行了研究:首先分析了挖掘机调速区间,采用了能满足精调特性和快速特性的双折线式调速曲线,以此曲线作为调速特性的设计目标;再者从调速区的大小、精调特性和快速特性三方面比较了比例式泵流量调节曲线和双折线式泵流量曲线的优缺点;最后分析了当前旁路回油阀的控制思路,提出了基于瞬时流量不饱和度的实时控制原则。理论分析表明,新方案能够改善系统的控制特性。     

42CrMo钢铸造环坯辗扩成形理论与工艺分析

与目前常用的环类零件生产工艺相比,基于环形铸坯的短流程铸辗复合成形新工艺具有节约材料和能源、缩短工艺流程等优点。以轴承环件常用的42CrMo钢为研究对象,探讨基于环形铸坯的轴承环件辗扩成形机理和工艺。借助于热力模拟试验和组织测试分析,揭示42CrMo钢在热变形条件下组织演变机理和规律;通过理论分析与数值模拟,研究铸坯环件辗扩成形过程中变形工艺参数及其对金属变形和组织演变规律的影响,实现环形零件铸辗复合成形/成性一体化调控;在洛阳LYC轴承股份有限公司,完成轴承套圈铸辗复合成形工业试验。试件的力学性能测试结果表明,这种短流程铸辗复合成形新工艺生产的环形零件具有良好的力学性能指标,可满足工业使用要求。     

Q235B环形铸坯显微组织和力学性能的研究

针对短流程铸辗复合成形工艺,以法兰常用材料Q235B碳素钢作为研究对象,通过金相观察、力学性能测试和断口扫描等试验,研究砂型铸造方式和离心铸造方式对环形铸坯组织和力学性能的影响。结果表明,Q235B碳素钢的室温组织主要由铁素体和珠光体组成;砂型铸坯中的铁素体以块状的形式存在,且晶粒较为粗大,离心铸坯中的铁素体以针状和块状的形式存在,且晶粒较为细小。离心铸坯的抗拉强度和塑性、冲击韧度均明显优于砂型铸坯。砂型铸坯的拉伸断口呈现韧窝和准解理并存的混合断裂特征,冲击断口几乎为完全的脆性解理断裂特征;离心铸坯的拉伸断口几乎为完全的韧性断裂特征,冲击断口由撕裂韧窝区域和解理区域组成。     

化学机械抛光中Si/Cu/Ta/low-k界面剥离和断裂特性研究

超大规模集成电路随着布线层数增加和线宽的缩小,low-k材料的介电常数进一步降低,多孔low-k材料力学性能随之降低,使得晶圆在化学机械抛光(Chemical mechanical polishing,CMP)中面临的主要问题是Cu/Ta/low-k或者超低k材料的界面剥离。针对Si/Cu/Ta/low-k在CMP过程中的承载特性,建立单层布线和多层布线体系的界面力学模型,采用断裂力学理论和有限元法研究Si/Cu/Ta/low-k界面在CMP过程中界面的应力分布规律和界面裂纹的断裂强度。采用能量释放率来描述裂纹的扩展情况,根据界面裂纹能量释放率数值计算方法对裂纹长度、材料性质及不同的布线层数对裂纹扩展时的界面断裂/剥离特性进行仿真分析,得到界面应力分布、能量释放率、相位角与裂纹长度、材料性能、布线层数之间的关系变化曲线。结果表明:随着low-k力学性能降低和布线层数增加,裂纹能量释放率升高,界面裂纹更容易扩展。     

送粉多道搭接激光熔覆温度场的数值模拟

运用ANSYS有限元分析软件,对送粉式多道搭接激光熔覆过程的温度场进行了数值模拟。考虑到材料热物性的非线性特征以及对流换热的边界条件,建立了三维有限元模型;送粉过程及熔覆单元的生长过程采用"生死单元法"来实现。结果表明:在多道搭接激光熔覆过程中,先凝固的熔覆道对后续搭接熔覆道有预热作用,两者之间存在一个初始温度差;在熔覆层中,搭接区的温度高于其它区域,存在重熔现象;熔覆层每道熔池节点的热循环曲线呈现周期性变化且基本相似;熔覆层易出现端部效应问题;熔覆层中上部温度梯度沿激光扫面方向水平分布,下部与扫描方向垂直分布,在基体与熔覆层交界处温度梯度出现突变和最大值,是裂纹高发区。     

缸径液压支架液压系统的动态特性仿真研究

以ZY12000／28／64D型两柱掩护式大缸径液压支架为研究对象,采用灰箱建模方法建立数学模型,运用仿真软件Matlab／Simulink对液压支架液压控制系统的卸载过程进行动态特性的仿真研究并进行分析,得到适当增大控制端面积,可以减小卸载液压冲击。     

流固耦合作用下管道振动模态分析

本文运用ANSYSWorkbench12．0模拟仿真软件,分析了有无流固耦合存在时管道振动模态的变化,以及在流固耦合作用下,管道约束的不同对管道固有频率、等效应力和总变形量的影响。结果表明：流固耦合作用的存在使得管道振动固有频率略有增加;适当的约束可减小管道所承受的等效应力、减小管道变形量,提高管道系统整体刚度,从而达到减少振动、减小管道局部能量损失及降低噪声的目的。