灰铸铁凝固数值模拟的形核率模型建立

设计并浇注了一系列阶梯形灰铸铁件,采用金相显微镜研究了各铸件不同位置的共晶团数量,分析了影响灰铸铁共晶形核的主要因素,探求了灰铸铁的共晶形核规律。研究表明,过冷度和碳当量对灰铸铁共晶形核起主要作用。随着过冷度的增大,灰铸铁共晶形核率增大。随着碳当量接近共晶成分,灰铸铁共晶形核率也增大。在总结灰铸铁形核理论并结合试验所得数据的基础上,采用统计学方法分别得出有关亚共晶灰铸铁和过共晶灰铸铁的形核率公式,为凝固过程数值模拟的动力学计算提供准确模型。     

厚大断面球铁轴承盖的生产

通过对轴承盖关键部位结构及材质、金相、力学性能、质量等技术要求的分析,制定出合理的原铁液化学成分范围,强化球化处理和孕育处理,采用碱性酚醛树脂砂造型,并通过合理的利用发热保温冒口及冷铁,保证铸件内在质量,生产出合格铸件。     

不同钕铁硼磁体对兆瓦级风力发电机空载磁路的影响

本文研究了不同SH标号NdFeB永磁体对一种兆瓦级风力发电机空载性能的影响。在不改变发电机结构尺寸的情况下,气隙磁密、定子齿磁密和定子轭磁密随磁体SH标号的增高而线性增加,但增加的幅度小于剩磁增加的幅度;工作点数值虽有极微小增加,但基本保持不变;同时输出电压随着磁体SH标号的增高而增加。若通过改变永磁体的用量达到输出电压为额定电压的目的,高标号永磁体的用量体积随之减少。     

碳化硅环形金刚石线锯加工的裂纹研究

碳化硅晶体硬度高,属于难加工材料,环形金刚石线锯加工具有切缝窄、加工效率高、加工质量好、能加工硬度高尺寸大的脆性材料的优势。根据锯丝磨粒的分布特点,给出了单颗磨粒锯切力与总锯切力的关系式。建立了锯切表面裂纹深度与锯切力之间、表面粗糙度与锯切力之间的理论关系,此关系可用于碳化硅线锯加工裂纹的预测。最后,给出了减少加工裂纹的措施。     

混粉准干式电火花精密加工技术研究

提出了一种混粉准干式电火花加工技术,其加工介质是气液固三相流混合物。研究了其单脉冲放电过程,一次放电过程可分为电离、击穿放电、抛出电蚀物及消电离4个阶段。并对比了气中放电、准干式电火花加工、混粉准干式电火花加工的材料去除率和表面粗糙度。实验结果表明,这3种加工方法材料去除率依次升高,表面粗糙度值依次降低。     

压电自适应微细电火花加工电极损耗率实验研究

针对电火花加工技术的特点,开发、研制了新型的压电自适应微细电火花加工装置,分析了该装置的加工原理.该装置有别于常规的微型电火花加工装置,可实现放电间隙与放电状态的自适应调节,促进排屑,能有效控制提弧及短路现象的出现,并能实现短路自消除,从而大幅度提高加工效率.通过大量实验,分析了各参数对电极相对损耗率的影响.实验结果表明:电极相对损耗率随开路电压和电容值的增大而增大,限流电阻R1和R2对电极相对损耗率有一定的影响.     

复杂形状零件成形CAE/CAD/CAM一体化

以板料成形过程数值模拟软件DYNAFORM为工具,对成形过程进行数值模拟。确定合理的工艺参数,用于指导工艺方案确定及模具设计。将三维CAD软件用于模具设计,并用数控加工软件对关键零件的加工进行编程,实现了CAE/CAD/CAM的一体化。极大地提高了模具设计加工速度,减少了加工工序,大大缩短了模具的生产周期。     

真三轴荷载条件下大型地质力学模型试验系统的研制及其应用

 为研究深埋、高地应力条件下地下洞群围岩稳定性,新研制大型真三轴加载地质力学模型试验系统,该系统主要由三维钢结构台架装置和液压加载控制系统组成,可实现全三轴应力状态下在侧向施加梯级荷载。在各加载面上研制和布设组合型滚珠式滑动墙,实现新型超低减摩技术。用该系统开展洞群开挖支护的模型试验,在试验技术和模型制作工艺上有了创新和重大改进：采用预制模块堆砌黏结成型的工艺方法制作模型,提高全模型在力学性能上的一致性;采用数字照相变形量测技术、基于光纤Bragg光栅的棒式位移传感器和新研制的高精度光栅尺型微型多点位移计进行围岩内变形量测;新研发施作注浆锚杆和预应力锚索的独到工艺技术;还开展大埋深条件下的超载试验,观察到围岩破坏的发展过程,试验结果还与数值分析进行对比。研究的方法技术及结果将对类似工程研究有一定的指导和借鉴意义。     

跨海峡隧道风化槽围岩衬砌防排水技术研究

 采用钻爆法修建海底隧道必须采取有效措施预防塌方、涌水、突泥等地质灾害,海底隧道钻爆法施工时如何安全穿越断层破碎带是工程设计与施工的技术难点。结合厦门跨海峡隧道围岩的特点,研究钻爆法穿越断层破碎带的注浆加固、防排水技术,提出不同围岩条件下的隧道防排水和注浆设计方案。并根据实验室三轴试验结果得到强风化花岗岩渗透系数以及反演的围岩力学参数,分析风化槽隧道衬砌的外水压力分布特点和量值。研究成果为衬砌结构设计以及国内同类型隧道的衬砌防排水和衬砌支护技术设计提供可靠指导。     

一种新型高分子注浆材料的试验研究

 在深部岩土工程实体加固及涌水封堵治理的基础上,分析一种新型高分子注浆材料反应机制的可行性,就浆材的黏结性、凝胶性、固结体抗压抗折强度等进行详细的室内试验研究工作,并在模拟的砂卵砾石层中开展渗透注浆模拟试验研究,分析注浆压力、注浆时间、浆液温度、围岩渗透系数等主要因素对浆液扩散半径和注浆后结石体抗压强度的影响规律以及其相互关系。结合现场工程实例,进一步验证该化学浆液在工程加固及涌水封堵治理上的实用性和优越性。试验结果表明：注浆材料的流动性、黏结性、早强性及耐久性较好,具有储存运输方便、工艺简单实用、遇水急速膨胀、固结体无毒环保等优点。浆液扩散半径随注浆压力、注浆时间、渗透系数的增大而增大,随浆液温度的升高而减小,最显著的影响因素是注浆压力和渗透系数,其次是浆液温度和注浆时间;注浆后结石体的抗压强随注浆压力、浆液温度、孔隙度以及注浆时间的增大而增大,注浆压力和孔隙度对结石体抗压强度有较大影响,浆液温度次之,注浆时间对结石体强度的影响最小。研究结果表明该高分子注浆材料具有良好的工程加固和封堵性能,与传统固化材料相比,具有凝胶快、强度高、膨胀性好等优点,是一种比较理想的高分子加固材料和堵水剂。