5754铝合金板材冲压成形材料模型研究与应用

建立准确的材料模型是冲压数值模拟的基础,通过3个方向的单向拉伸试验、以及单向压缩试验和成形极限试验,获得5754铝合金材料性能数据,基于Voce硬化模型、Barlat89屈服准则和成形极限,建立5754铝合金成形用材料模型。利用Pamstamp-2G软件,对5754铝合金汽车大梁的冲压成形进行数值模拟,并与冲压试验结果进行对比。结果表明:数值模拟获得的应变数据与试验测量获得的应变数据比较接近,且各区域最大减薄率误差在±10%以内,验证数值模拟的可靠性。     

磁流变动压复合抛光基本原理及力学特性

目的探究磁流变动压复合抛光基本原理及抛光力学特性。方法通过建立磁流变动压复合抛光过程中流体动压数学模型,分析抛光盘面结构化单元对抛光力学特性的影响规律,并优化其结构。搭建磁流变动压复合抛光测力系统,探究工作间隙、抛光盘转速、工件盘转速和凸轮转速对抛光力的影响规律,基于正交试验,优化抛光效果。结果抛光盘面结构化单元的楔形区利于流体动压效应的产生,且流体动压随楔形角和工作间隙的增大而减少,随楔形区宽度的增大而增大。结构化单元较为合理的几何参数为:楔形角3°~5°,工作间隙0.2~1.0 mm,楔形区宽度15~30 mm。法向力Fn随工作间隙的增大而减小,随工件盘转速的增大而增大,随抛光盘和凸轮转速的增大而先增大后减小;剪切力Ft随工作间隙的增大而减小,随工件盘、抛光盘和凸轮转速的增大均呈现先增大后减小的规律。通过正交试验获得优化工艺参数为:抛光盘转速60 r/min,工件盘转速600 r/min,凸轮转速150 r/min。在羰基铁粉(粒径3μm、质量分数35%)、SiC磨料(粒径3μm、质量分数5%)、工作间隙0.4 mm和磁感应强度0.1 T工况下,抛光2 in单晶硅基片4 h后,表面粗糙度Ra由20.11 nm降至2.36 nm,材料去除率为5.1 mg/h,初始大尺度纹理被显著去除。结论磁流变动压复合抛光通过在抛光盘面增设结构化单元,以引入流体动压效应,强化了抛光力学特性,并利用径向往复运动的动态磁场实现柔性抛光头的更新和整形,最终达到了提高抛光效率和质量的目的。     

铜包石墨对酚醛树脂基复合材料摩擦学性能的影响

目的 提高石墨与酚醛树脂的界面结合强度，改善酚醛树脂基复合材料的摩擦学性能。方法 用高温浸渗法制备铜包石墨，并制备铜包石墨-酚醛树脂基复合材料。通过摩擦磨损实验，研究铜包石墨对酚醛树脂基复合材料摩擦学性能的影响，并对比相同成分铜/石墨混合填充酚醛树脂基复合材料的摩擦学性能。通过扫描电子显微镜、能谱仪和光学显微镜对摩擦磨损表面进行分析，研究材料摩擦磨损机理。结果 石墨表面经过金属铜处理后，金属铜由分散的聚集态转变为附着态，制备的铜包石墨颗粒整体分散度高、形状好。铜包石墨-酚醛树脂基复合材料中石墨与基体界面结合紧密，保持了酚醛树脂的连续相结构，摩擦磨损表面相对平整，复合材料平均比磨损率为3.98×10^?6 mm³/(N.m)，瞬时摩擦系数波动幅度小，摩擦磨损机理以粘着磨损为主。相同成分制备的铜/石墨混合填充酚醛树脂基复合材料的界面结合度较差，摩擦磨损表面有较多裂痕，复合材料平均比磨损率为7.80×10^?6 mm³/(N.m)，瞬时摩擦系数波动幅度大，摩擦磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主。结论 石墨通过表面金属铜处理，不仅能提高与基体界面结合强度，还能同时有效提高酚醛树脂基复合材料的耐磨性能和摩擦稳定性。     

ECR微波等离子体对单晶金刚石表面的碳纳米墙修饰

利用电子回旋共振(ECR)微波等离子体，在CH₄/H₂体系下，对高温高压单晶金刚石表面进行了碳纳米墙修饰。通过等离子体发射光谱研究ECR等离子体内基团的谱线强度在不同工作气压、CH₄浓度下的变化规律，结合扫描电子显微镜对单晶金刚石表面的微观形貌进行分析，进一步研究了工作气压和CH₄浓度对碳纳米墙修饰结果的影响。结果表明:碳纳米墙的取向性受工作气压影响大，低气压(0.07 Pa)条件下生长的碳纳米墙垂直取向明显，金刚石表面也出现垂直刻蚀形貌；在高气压(5 Pa)条件下生长的碳纳米墙取向性较差。同时，碳纳米墙生长的临界CH₄浓度也与工作气压有关:低气压条件下碳纳米墙生长的临界CH₄浓度高，工作气压为0.07 Pa时，碳纳米墙生长的临界CH₄浓度为3%；工作气压升至5 Pa时，碳纳米墙生长的临界CH₄浓度降为1%，碳纳米墙密度随CH₄浓度升高而增大。      

造孔剂对多孔TiO2粉体光催化性能的影响

以PEG-1000、PEG-2000、活性炭和甘油为造孔剂通过溶胶-凝胶法制备了多孔TiO_2纳米粉。采用XRD、TEM、等温吸附-脱附曲线表征材料的结构,并讨论了造孔剂种类及添加量对多孔TiO_2结构的影响。多孔TiO_2纳米粉的比表面积和吸附性能均优于未加造孔剂的TiO_2粉体。以罗丹明B为目标物进行光催化降解实验,采用加入量为2wt%的PEG-2000为造孔剂制备的TiO_2光催化剂对罗丹明B的降解率达到了97%,比未加造孔剂的TiO_2光催化剂降解效率提高了35%。     

青海大学化工类专业《化工应用数学》课程的教学探讨

《化工应用数学》是面向化工类专业开设的一门专业基础课程,主要目的是使学生具有应用数学模型解决实际问题的意识,逐步培养学生利用工程化的观点分析解决问题的能力。本文以提高教学质量为目的,根据《化工应用数学》课程的特点及我校的实际情况,从教学内容的设置、教学中存在的问题、教学方法的改革和考核方式多样化几个方面,结合自己的教学心得,对《化工应用数学》课程教学中目前存在的问题和教学方法进行了讨论和探究。     

钼冶炼厂生活污水和工业废水零排放实践

介绍了某钼冶炼厂废水处理系统的改造实践情况。通过采用AO脱氮技术的地埋式一体化装置代替原有的两级生化曝气池等改造,处理后的生活污水出水COD在50 mg/L以下,氨氮质量浓度在15 mg/L以下,可全部回用于厂区作为绿化及道路清扫等用水;通过增加两级曝气池、pH调节池和溢流水槽对工业废水进行处理后,生产废水出水清澈透明,无杂色,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》一级标准要求,可达标排放或回用,实现了废水的循环利用和零排放,节约了水资源。     

基于DSMC-CFD方法的气固两相流冲蚀预测研究

目的 研究气固两相流中固体颗粒间碰撞对冲蚀的影响。方法 使用Eulerian-Lagrangian方法，将气相作为连续相，通过Navier-Stokes方程求解，颗粒平移运动由离散相模型（DPM）求解。颗粒间碰撞运动采用直接模拟蒙特卡罗（DSMC）方法进行模拟，用少量采样颗粒代替真实颗粒计算颗粒间碰撞，碰撞的发生条件通过修正的Nanbu方法判定，碰撞过程遵循颗粒间碰撞动力学模型，采用Grant-Tabakoff随机颗粒-壁面碰撞反弹模型，计算颗粒与壁面的碰撞运动。将颗粒运动信息导入5种不同的冲蚀模型，并将计算与未计算颗粒间碰撞的冲蚀预测模拟结果与实验数据进行对比。结果 颗粒间碰撞位置主要分布在90°弯头外拱侧的颗粒高浓度区，随着颗粒质量流量的增大，颗粒碰撞次数增加，且直管段中碰撞次数占比增大。随着入口速度的增大，颗粒碰撞次数减少。使用DSMC-CFD方法计算的最大冲蚀位置沿弯管外拱轴线向高角度方向偏移，且数值比忽略颗粒间碰撞的CFD方法约低5%~15%，总冲蚀率则两者区别不大。结论 引入DSMC方法计算颗粒间的碰撞，可以节省大量算力。弯管处发生颗粒间碰撞，DSMC-CFD冲蚀预测方法更符合实际，使用DSMC-CFD方法的Oka模型与实验测得值最贴近。     

改性碳酸氢钠形貌及热分解性能的研究

将环氧树脂(EP)对不同粒径的碳酸氢钠(SB)进行包覆改性得到改性碳酸氢钠(EP@SB),采用扫描电镜(SEM)、红外(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)和热重(TG),探究不同粒径SB下改性碳酸氢钠形貌及热分解性能。结果表明,不同粒径的SB在EP包覆改性后其热分解性能有明显改善,其中200目的SB改性后效果较理想,起始分解温度从120.1℃升高到155.2℃,提高幅度达35.1℃;分解温度区间从58.6℃缩小到了22.6℃。极大扩宽了轻量化制品的应用范围。