连铸圆坯非均匀传热/凝固行为的无网格计算方法

基于移动最小二乘近似和变分原理,推导并建立了基于无网格Galerkin (EFG)法的连铸圆坯二维横截面传热/凝固计算模型。以实测结晶器热流为边界条件,模拟分析了圆坯的非均匀凝固行为,重点讨论了节点布置和支持域尺寸等影响无网格模型适用性和计算精度的关键问题。结果表明,建立的EFG模型在节点布置上十分灵活,提出的直角坐标系下的"同心圆"式节点布置方案,可以很好地处理圆坯曲线边界及坯壳凝固界面推进的问题。在支持域尺寸为平均节点间距的1.7倍时,均匀和随机2种节点布置方式下,模型都达到了较高的计算精度。研究结果证实了EFG模型应用于铸坯非均匀传热、凝固计算的可行性和正确性,在凝固界面追踪中体现出显著优势,为后续铸坯传热-力学行为耦合和裂纹预测的研究提供了基础。     

油砂燃烧特性与动力学的分布活化能模型

采用美国Pyris1TGA热重分析仪对印度尼西亚油砂进行了燃烧特性实验,并分析了升温速率等因素对油砂燃烧反应特性的影响,求得了着火温度、燃烧稳定性判别指数和燃烧反应性能参数等值。通过数据分析,利用分布活化能模型确定了印度尼西亚油砂在整个燃烧过程中活化能随着转化率的变化关系,反应初始阶段,2种油砂的活化能在50—90 kJ/mol之间;STB与STC转化率在0.28和0.27时活化能最大,分别为226 kJ/mol和103 kJ/mol。转化率大于0.6时,STB活化能为200 kJ/mol,STC活化能为160 kJ/mol。还分析了活化能和频率因子之间的补偿效应,为油砂的有效开发与经济利用提供了理论依据。     

基于Cimatron E的螺旋桨整体四轴加工技术研究

介绍了三桨叶的整体式船用螺旋桨四轴加工方法,运用Cimatron E软件对螺旋桨叶片进行四轴刀位轨迹的生成。通过数字化的软件对其进行造型并加工,大大提高了螺旋桨的加工效率,为大扭曲复杂型面的螺旋桨的加工制造提供了参考。     

AZ91HP镁合金激光熔凝层的耐蚀性和生物相容性

为提高医用AZ91HP镁合金的耐蚀性和生物相容性,采用激光熔凝技术对镁合金进行熔凝处理。结果表明,AZ91HP镁合金熔凝层相组成为α-Mg和β-Mg17Al12,凝固组织为典型的树枝晶。模拟体液中腐蚀速率结果表明,熔凝层的耐蚀性较原始镁合金显著提高。在Hank’s中浸泡21 d后,可清楚看到一些絮状物沉积在熔凝层表面;能谱分析结果表明,絮状物中Ca,P比约为1.33,接近羟基磷灰石中Ca,P比(1.67)。原始镁合金的凝血酶原时间(PT)值为11.025 s,激光熔凝层的PT值为12.025 s,熔凝层具有较好的抗凝血性。细胞毒性实验结果表明,培养1 d后,在原始镁合金周围细胞出现破碎和固缩,极少数贴壁细胞。熔凝层表面则存在许多粘附细胞,熔凝层细胞死亡率较原始镁合金大有降低。     

基于多尺度解调谱熵的轴承故障特征提取方法

为了解决直驱风力发电机主轴轴承故障诊断问题,针对实际工程中振动信号的复杂特性,提出了一种基于改进经验模态分解(EMD)的多尺度解调谱熵的特征提取算法。多尺度解调谱熵利用EMD自适应分解特性与信息熵融合,首先对轴承振动信号进行EMD分解,将得到的各阶固有模态函数(IMF)分量进行Teager能量算子解调,获得不同频段的解调信号;其次,对各解调信号构造能量矩阵,并进行奇异值分解求取解调谱熵作为特征向量,从而实现对信号的多分辨率分析;最后,通过支持向量机(SVM)对实例数据进行故障分类实验,实现了较高的分类准确率,证明了该方法对于轴承故障诊断的有效性。     

电子束焊接常见质量问题与控制

从焊缝形成原理、影响焊缝形成因素和工艺过程控制方面入手,给出常见电子束焊接缺陷及其防治措施。     

激光功率对Al-Cu合金熔覆层组织和性能的影响

采用宽带激光熔覆技术在AZ91HP镁合金表面制备Al-Cu合金涂层.研究结果表明,在不同激光功率下由于基体镁合金对熔覆材料Al-Cu合金的稀释作用,所制备的涂层主要由Mg、Al、Cu三种元素所形成的晶体相组成.当激光功率为2.5 kW时,涂层主要由Mg17Al12、A1Mg、AlCu4组成.但随功率的增加,基体镁元素对涂层的稀释率增大,涂层中的Mg金属间化合物比例逐渐增大,当功率达到3.5 kW时,涂层全部由Mg金属间化合物构成.在其他参数固定情况下,随激光功率增加,涂层的硬度、耐磨蚀性有所不同,其中激光功率为2.5 kW所制备的涂层具有最佳的硬度和耐磨蚀性.     

回转式干馏炉内影响颗粒混合运动因素的数值分析

以水平回转式干馏炉为研究对象,采用离散单元法(discrete element method,DEM)建立颗粒运动模型,接触模型采用Hertz无滑动接触模型,分别对在其内设置不同形式抄板(直角抄板﹑弯抄板和直抄板)的混合效果和混合规律进行了数值研究。将大小颗粒间接触数与颗粒间接触总数之比定义为混合质量,并以此来衡量混合程度,同时分析抄板形式及转速对混合质量的影响。研究结果表明,干馏炉内设抄板时,混合趋于稳定的时间较短,抄板形式对混合质量的影响较小;随着转速的降低,混合质量曲线越平缓,波动幅度越小。研究结果对干馏炉的设计和优化具有一定的指导作用。     

基于改进遗传算法的机器人主动嗅觉研究

在基于遗传算法机器入主动嗅觉研究中,为了使机器人小车在特定的烟羽环境中,能够更快、更准确地寻找到气味源,通过对遗传算法交叉算子和变异箅子的改进,形成一种新的改进遗传算法.在5个假设前提下,将改进遗传算法应用到机器入主动嗅觉研究中.仿真结果表明:与传统的遗传算法相比,采用改进遗传算法,机器人小车能够更快速、更准确地寻找到烟羽中的气味源.