基于有限元的压铸模寿命预测和工艺优化

使用有限元数值模拟软件研究了压铸工艺参数对压铸模热疲劳性能的影响。首先通过ProCAST软件模拟了压铸循环热平衡状态下的温度场,然后将温度场热载荷作为ABAQUS软件的初始条件进行加载,并通过ABAQUS软件得到压铸循环过程中的热应力变化和热疲劳寿命结果。结果表明,由模拟得到的模具热疲劳最短寿命区域与压铸模进行疲劳失效试验获得的热疲劳裂纹产生区域相符合,验证了模拟结果的准确性。此外,设计了以热疲劳寿命为试验目标的压铸工艺参数的正交模拟试验,优化得出了合理的压铸工艺参数。     

Si-Cr-Mo改进型H13热作模具钢热变形行为及有限元模拟

利用Gleeble-3800热模拟实验机,对自主研发的Si-Cr-Mo改进型H13热作模具钢——3Cr2Mo3钢进行热压缩实验,研究了其在变形温度为950～1200℃、应变速率为0.01～10 s^-1条件下的热变形行为。基于实验得到的真应力-真应变曲线,建立了Arrhenius型本构方程,并对其进行真应变补偿。由动态材料模型构建了3Cr2Mo3钢的热加工图,并得到了最佳热加工范围。利用有限元软件DEFORM和光学显微镜,研究了3Cr2Mo3钢在热变形过程中的温度场与微观组织的关系。结果表明：3Cr2Mo3钢的真应力受应变速率和变形温度的影响,且在低应变速率下(0.01 s^-1)出现明显的动态软化特征,6次真应变补偿型本构方程的拟合精度高;实验条件范围内,3Cr2Mo3钢的最佳热加工范围为变形温度为1110～1200℃、应变速率为0.01～1 s^-1;有限元软件DEFORM温度场结果显示,随着变形温度的升高和应变速率的降低,试样的心部与表面的温度场分布均匀,微观组织为均匀细小的动态再结晶晶粒。     

基于S7-200 SMART PLC火警短信报警系统的设计与实现

为了提高火警系统在运行中更加智能、高效等需求,设计了火警短信报警系统。基于西门子S7-200 SMART型PLC与GRM504-N2Y无线通讯模块等硬件,运用STEP 7-MicroWIN SMART与GRMDEV5软件进行了程序的设计开发。PLC与无线通讯模块通过以太网进行通讯,并对系统进行了制作与调试。运行结果表明,火警短信报警系统实现了短信报警提醒,提高了系统的智能化程度和火警提醒的效率。     

汽车起动器触点通断过程燃弧时间试验研究

分别利用RC并联电路和RL串联电路模拟汽车起动器的通断过程,测试了不同闭合浪涌电流和不同电源电压条件下的闭合燃弧时间和分断燃弧时间。试验结果表明,闭合燃弧时间明显小于分断燃弧时间;分断燃弧时间随分断电弧能量的增加而单调增加。     

全高度PMI泡沫夹芯复合材料组件制造技术研究

某型民用支线飞机舵面尖部选用全高度泡沫夹层,以实现舵面结构和操纵功能,提出了PMI泡沫芯材不同铣切方法,验证了无铣切夹具加工双曲面全高度PMI泡沫芯材的铣切技术,探讨了共胶接和共固化制造技术特点,使用共胶接成型增加了骨架组件修整操作,实现了制造过程可视化。以组件角分线为分模面,采用“软硬合模”工装,确定了“预浸料+airpad+预浸料+airpad”的“软模”压力垫形式,实现固化压力有效传递。     

CO2–水两相条件下砂岩致裂特征与有效应力模型的试验研究

 CO2–水两相条件下的岩石力学行为是CO2地质封存中的关键科学问题之一。利用自主研发的厚壁圆筒式两相致裂仪进行CO2–水两相条件下砂岩压裂试验,并研究CO2–水两相有效应力模型。通过向试样加载内压、围压和轴压形成与井壁围岩类似的最小主应力为负的真三轴应力状态,采用半透隔板法进行CO2驱水试验以精确控制试样孔隙中CO2–水两相流体的组分压力和饱和度,最后通过内压致裂试样获得致裂压力。还进行了不同有效围压下含单相水孔流试样的致裂试验,得到其致裂压与有效围压的拟合函数。为研究CO2–水两相有效应力模型,选用4种可应用于岩石的非饱和介质有效应力公式与拟合函数联立推导得到破裂压力预测模型,与试验结果对比以间接验证这4种有效应力公式对于表征CO2–水两相流体条件下有效应力的适用性。结果表明,考虑Biot系数的Bishop非饱和有效应力模型能够较好地描述CO2–水两相流体下所测试砂岩的张性开裂行为,可直接作为CO2–水两相有效应力模型使用。     

深V型复材制件交联固化成型技术创新研究

复合材料具有比强度高、比模量高、比重小和抗疲劳性能优异等特点,在航空航天领域的应用占比日益增加。研究从实际工程应用角度出发,以开口角度小且深度大的深V型制件为研究对象,从产品厚度、内部质量、表面质量及固化变形控制等方面进行多方位攻关,分别采用阴模成型和阳模成型2种工艺方法制造试验件,通过理论分析和工艺试验论证,解决了深V型制件实际生产中出现的质量问题,为类似深V型结构零件的精确制造提供经验积累和技术支撑。     

继电器电寿命试验中的燃弧时间变化规律研究

研究了不同浪涌电流条件下继电器电寿命试验过程中的闭合燃弧时间变化规律,分析了闭合燃弧时间与操作次数之间的关系,指出在通断操作过程中每次的燃弧时间值具有随机性,随操作次数的增加,燃弧时间没有表现出明显的变化规律,可能逐渐延长也可能逐渐缩短,或者出现反复波动。