钢管定径过程的有限元仿真

利用有限元软件仿真了钢管的定径过程,研究了轧辊压下量、摩擦系数和管壁厚度等与轧制力的关系.结果表明:咬入时,轧制力随摩擦系数、壁厚和缩径量的增加而提高;稳定轧制时,轧制力最大并趋于平稳.模拟了钢管定径过程中咬入和稳定轧制时钢管内应力、应变的变化规律.分析了定径过程中钢管内金属流动和弹复行为.     

基于纳米晶软磁合金的电感式应变花的研究

利用纳米晶软磁合金良好的压磁特性,设计了一种用于测量平面应力的电感式应变计。首先,介绍了这种应变计的结构和工作原理,并推导出其输出数学模型。其次,进行了可行性试验。试验表明,应变计每一测量轴的输出电压主要取决于该测量方向的应变,其灵敏度可达3.86 mV/με,线性度为1.03%F.S,重复误差与迟滞误差均小于1%F.S。在平面应力状态时,不同方向应变相互耦合对测量精度的影响,通过标定补偿灵敏度系数对应变计的输出加以修正。与传统的电阻式应变计相比,这种电感式应变计具有结构简单,工作可靠,使用寿命长,适应性强,灵敏度和测量精度较高等特点。     

连铸拉矫机油气润滑系统

针对大方坯连铸机的工作特点,开发设计了连铸拉矫机油气润滑系统,此系统已成功应用于连铸生产,并且明显提高了拉矫机轴承和传动链条的使用寿命,获得了可观的经济效益,具有重要的推广价值.     

基于多材质复合铸型的A356铝合金性能调控机制研究

本文建立变壁厚回字形结构多材质复合铸型,首先通过对A356铝合金在多材质复合铸型的充型、凝固过程模拟仿真,获得多材质复合铸型铸件充型时间和温度场结果,锆英砂与石英砂、铬铁矿砂与石英砂过度处凝固时间成阶梯状递减;且锆英砂与石英砂过度处与铬铁矿砂与石英砂过渡处铸件凝固时间更短,金属液凝固速度更快。其次通过对石英砂、铬铁矿砂、锆英砂复合铸型在重力铸造下A356铝合金铸件进行电子背散射衍射分析（EBSD）、电子显微探针分析（EPMA）、抗拉强度及扫描断口分析。结果表明：在相同壁厚时,铬铁矿砂、锆英砂型铸件的晶粒尺寸细小、Al、Mg、Si等元素集中度低、力学性能增大,断口呈现韧性断裂的特征;同时随着壁厚减小,同种材质砂型铸件晶粒尺寸细小、元素集中度低、力学性能增大,断口呈现韧性断裂的特征。     

残余应力与边界条件耦合作用对H型钢柱构件承载能力的影响

H型钢构件在生产过程中将不可避免的产生残余应力,而残余应力的存在将极大地影响构件的承载能力。采用盲孔法测试了大H型钢构件的残余应力分布,根据对大型H型钢构件的残余应力测试结果在有限元模型中引入不同残余应力分布和边界条件,讨论了残余应力与边界条件耦合作用对构件承载能力的影响。结果表明对于不同的边界条件和残余应力分布,H型钢柱构件的承载能力表现出不同的敏感性,该结果对H型钢结构设计具有一定的指导作用。     

基于非晶态合金的新型测力传感器

非晶态软磁合金具有良好的软磁特性和显著的压磁效应,利用其作为敏感材料,能够提高测力传感器的测量精度和灵敏度。本文介绍了几种基于非晶态合金压磁效应力传感器的基本结构、工作原理以及所存在的问题和发展趋势。     

蛋盒型结构成形过程数值模拟研究

蛋盒型结构是一种轻质、高强、具有吸能特性的新型结构,其成形过程和最终成形形貌对性能有很大影响。首先描述了蛋盒型结构的成形过程及受力情况;随后运用Abaqus/Explicit软件对典型蛋盒型结构的成形过程进行了模拟,得到了成形极限高度时的形貌、减薄率、成形力等;最后分别分析了凸模结构参数、摩擦系数对蛋壳型结构成形结果的影响规律。研究表明:凸模半径的增加会增大成形力及成形极限高度,摩擦系数的作用会使最大减薄位置由凸模顶点位置向外移动;当选用凸模半径为周期间距的1/5时,摩擦系数在0.1~0.15之间时成形效率较高。     

温轧及球化退火对45钢组织与性能的影响

对温轧后的45钢进行了球化退火,研究了温轧及球化退火工艺参数的变化对退火组织与性能的影响,讨论了45钢温轧+球化退火工艺的可行性。结果表明,温轧能加速球化和再结晶过程;随着退火温度和保温时间的增加,球化和再结晶更加充分。退火后渗碳体平均粒径在1.2 μm以下,铁素体粒径在2.5 μm以下,综合力学性能良好。该退火工艺简单,周期短,证明了温轧工艺的可行性。     

基于流函数的H型钢轧制力能参数模型

通过合理的假设对H型钢变形区进行分区.基于流函数方法确定了各个变形区的速度场,建立了H型钢万能轧制力学模型.在此基础上,使用Powell多参数优化算法优化变形区参数以使变形区的总功率达到最小并最终求得H型钢轧制力能参数.计算中采用高斯积分的方法,使得计算结果更加准确.计算结果表明,腹板和翼缘的延伸率相同时,本文模型计算结果与经过实验数据验证的有限元结果的误差不超过1.53%,当偏离标准工况较大时,通过适当修正,亦可保证本文方法的计算精度.在腿腰延伸比λ=1附近时,模型计算的轧制力与有限元结果变化趋势相同.在合理的力臂系数情况下,两者结果吻合较好.      

热轧H型钢在线控冷系统方案设计与优化

热轧H型钢终轧后在空气中自然冷却,由于H型钢的翼缘和腹板散热性能不同,在冷却过程中H型钢端面会产生高达300℃的温差,影响产品最终的力学性能。为了改善H型钢冷却过程中的温度场分布,提高产品的力学性能,采用有限元仿真技术和现场测试技术相结合,提出了H型钢生产线轧后控制冷却系统的设计方案,如喷嘴布置方案、冷却设备的布置方案、冷却设备的控制方案、冷却方式等。该冷却方案现已成功装备生产现场,现场实测数据表明对热轧H型钢实现轧后控制冷却,在冷却过程中H型钢的温度场得到了明显改善.最终还提出了对该控制冷却系统方案进一步优化的措施。