双层组合叶轮的搅拌槽对液固两相流的数值模拟

采用液固两相流的方法进行数值模拟,运用Fluent软件,利用多重参考系法(MRF)、Eulerian多相流模型、RNG k-ε湍流模型进行仿真,分析双层搅拌桨在立式搅拌槽不同工况下槽内的流场流动及搅拌功率特性。结果表明:不同组合叶轮对流场宏观流动特性影响显著,当上下层叶轮结构不同时,混合液的湍动能增强,循环流动增强,混合效果提高,故选择双层上斜下直搅拌桨作为最优桨型。在此基础上分析搅拌功率,转速大搅拌功率大;粒径增大,搅拌功率先减小后增大;颗粒体积分数对搅拌功率影响不明显,对比模拟值与实验值的最大误差为15%。     

基于ProCAST的锌锭铸模失效机制研究及结构改进

以锌锭铸模为对象,采用热力耦合有限元方法,分析了浇注过程铸模及铸件温度场、应力场的变化规律,并由此剖析了铸模热裂失效产生的原因.并通过对铸模在不同壁厚、散热翅数量下的热应力分析,提出了铸模结构的改进方案,为提高铸模使用寿命提供了有效途径.     

焊接温控工艺参数对硬质合金焊接性能的影响研究

为研究焊接温控工艺参数对YL10.2硬质合金焊接质量的影响,通过正交试验设计,以抗弯强度为衡量指标进行测试,优选出最佳焊接温控参数:升温温度720℃、焊接温度770℃、焊接时间30s。通过电镜试验对最佳焊接温控工艺参数进行进一步验证,用优化后的温控参数生产的焊接铣刀与相同规格型号的整体硬质合金铣刀进行切削试验对比。结果表明:虽然焊接铣刀在加工中振动较大,磨损较整体硬质合金刀具严重,但在整个切削试验过程中,焊接处无脱焊、开裂等情况,表明铣刀焊接处强度足够,满足刀具使用性能要求,焊接温控工艺参数可靠。     

锌锭模应力数值模拟及裂纹位置分析

针对锌锭模在浇注冷却过程中因裂纹而失效的问题,利用有限元方法,分析了锌锭模的温度场、应力场及其变化。结果表明模具的热应力为复杂的三向应力,各部分的热应力并不相同,模具上和锌液接触的内表面温度较高,其热应力为压应力,与水接触表面温度较低,其热应力为拉应力。模具上产生裂纹的部位其热应力远小于材料的抗拉强度,说明模具是因疲劳而产生裂纹;通过对比发现,裂纹并不一定在最大应力部位,一般是在应力较大同时模具自身组织性能较差的位置。因此对锌锭模进行应力分析,可以有效预测裂纹可能产生的位置,为模具设计和制造提供理论参考。     

一种用于传递扭矩的轴流叶轮叶棚的设计与计算

轴流叶轮叶栅是一种能量转换的载体,实现机械能-流体势能之间的能量转换.结合叶栅叶型设计法和升力模型分析法,提出了一种用于流体动力型叶轮叶栅的设计模型,并运用该模型对一实际装置进行设计,获得了良好的工程效果.     

不同接触摩擦条件下超越弹簧离合器接合特性分析

运用有限元和动力学分析方法分析了新开发的大功率高速弹簧离合器在不同摩擦系数下的接合动态特性;在Abaqus平台上建立了由弹簧和输入输出壳体组成的弹簧离合器三维有限元模型,分析得到了不同摩擦系数下离合器的响应时间、接合时间、弹簧内外圈的Mises应力、径向位移。结果表明,设计的变截面弹簧离合器响应速度快,弹簧稳态接合后的Mises应力分布较均匀,且弹簧中部圈还未完全与壳体内壁接触,离合器承载能力还有一定裕度。此外,弹簧与壳体间摩擦系数对离合器接合时间、响应时间影响不大,对弹簧Mises应力有影响,对弹簧的径向位移影响明显。     

有限元仿真预测高温合金切槽刀具寿命的初步探讨

通过分析切槽刀具在切槽过程中的加工难点,结合难加工材料高温合金Inconel 718的材料特性,提出了一种新的刀具设计思路,设计了一种新断屑槽结构的切槽刀具,该断屑槽的特点是凸起部位由平滑过渡的曲面构成。对比刀片为市售国外同类产品是采用尖锐棱角构成的断屑槽。采用DEFORM软件对两种刀片进行有限元切削仿真和切削试验结果表明,新的切槽刀具的综合性能优于国外同类产品,且仿真评价与切削实验结果基本一致,说明采用有限元仿真预测不同方案的高温合金切槽刀具寿命的高低是基本可行的,可以初步应用到切槽刀具的结构设计中来。     

径向安装误差对斜撑离合器楔合特性影响的仿真

斜撑式超越离合器是关键的航空传动件,针对离合器普遍存在内、外环同心度安装误差的问题,采用动力学仿真分析的方法,对存在径向同心度安装误差时离合器楔合时间和楔块的接触力进行了分析,并与无安装误差离合器楔合特性进行了对比.对比结果表明,存在0.015mm同心度安装误差会使离合器楔合时间变为无径向安装误差的1.5倍,楔合响应速度下降,同时楔决所受接触力增大约50%,冲击力增大约40%.     

工业气动标记机控制系统研究

本文针对工业打标技术在工业中的应用现状,介绍了一种工业用三坐标自动打标机,采用单片机作主控机,研究了CPU与外围设备的接口电路以及软件设计。该气动打标机系 统结构简单、成本低、功能稳定。     

基于力热耦合作用的磨齿残余应力研究

根据磨齿残余应力的产生机理,运用热弹塑性理论,得出了影响螺旋锥齿轮磨齿残余应力的磨齿基本参数、磨削力和磨齿热等特征参量的数学模型。在单齿3D有限元模型基础上,磨削力的处理采用小步距移动法,力热耦合运用间接法,对螺旋锥齿轮进行了磨齿残余应力的有限元模拟与分析。结果表明：磨削后的螺旋锥齿轮齿面呈现残余压应力,里层为残余拉应力,其大小随磨削条件和磨削用量等因素的不同,呈现一定的变化规律;磨齿残余应力随磨削深度和砂轮速度的增大而增大,而随展成速度的增大而减小;湿磨比干磨可明显减小磨齿残余应力。最后,试验验证了力热耦合有限元分析螺旋锥齿轮磨齿残余应力的有效性,并与直齿圆柱齿轮的磨齿残余应力进行了试验对比分析。研究结果为螺旋锥齿轮磨齿质量的控制提供了依据。