脉冲电流对纯铝凝固组织及性能的影响

通过控制脉冲电流的频率及处理时间,研究脉冲电流对纯铝凝固组织及性能的影响。结果表明,脉冲电流能使纯铝的凝固组织由柱状晶转变为等轴晶,脉冲频率为50 Hz时,组织细化效果达到最佳,截面等轴晶面积比率最大,横向截面等轴晶平均面积最小。处理后的试件布氏硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率分别提高9.79%、13.93%、9.33%、10.37%。     

运动滑板数学模型的建立及动力学分析

针对运动滑板前轴与后轴相对于枢轴线旋转的结构,采用微量旋转理论,得到滑板面倾斜角度与车轮旋转角度的函数关系,建立了滑板刚柔耦合多体动力学仿真模型。利用仿真软件ADAMS得到各轮轴旋转角度与板面旋转角度随时间的变化曲线,对比函数关系式与仿真结果,验证了动力学模型的可行性。     

超声对7050铝合金凝固组织影响的数值模拟

采用Procast-CAFE模块,建立了7050铝合金形核和晶粒生长的数学模型,模拟了7050铝合金在不同功率超声作用下组织的演化过程。结果表明,随着超声功率增大,熔体形核率增大,晶粒细化效果更好,组织分布更均匀,平均晶粒尺寸更小。模拟结果与试验结果符合。     

高温退火对1235工业纯铝电磁超声铸轧板坯组织性能的影响

500℃高温退火2 h(保温后炉冷到室温出炉)处理了在电磁超声外能场下获得的1235工业纯铝板坯。研究了其微观组织、力学性能,对其进行了断口扫描,并和添加Al-Ti-B添加剂的1235工业纯铝板坯的组织性能进行了比较。结果显示,电磁超声1235工业纯铝板坯比添加Al-Ti-B添加剂的板坯的晶粒要小且均匀,伸长率更高。     

脉冲电流对Al-Cu-Mg合金凝固过程中热裂纹的影响

通过施加脉冲电流,采用自行设计的低频中压脉冲电源研究了脉冲电流对Al-Cu-Mg合金凝固过程中热裂纹的影响。结果表明,脉冲电流可以有效抑制热裂纹的产生与扩展,在脉冲频率0~400 Hz范围内,随着脉冲频率的增加,裂纹体积在下降,在400 Hz的时候,裂纹体积最小达到43.18 mm~3,但继续增加脉冲电流频率,裂纹体积在增加。     

铝合金大铸锭半连铸过程的热应力数值模拟

利用大型有限元软件MSC. MARC建立了直径为550 mm的7050铝合金大铸锭的半连续铸造热一力耦合有限元模型,考虑了凝固时结晶潜热的影响,给出了半连铸过程复杂的边界条件,分别对不同铸造速度和铸造温度下的温度场、应力场进行了模拟分析.结果表明:半连续铸造过程中,铝圆锭外层受压应力、心部受拉应力;铸造速度对应力影响较大;提高铸造速度与铸造温度使铝锭产生裂纹的倾向性增大.     

超声铸造工具杆端面优化设计及模态分析

基于原工具杆,根据Snell定律,综合考虑半连铸时的金属液穴形状、声强度分布及声能利用率,对其端面进行优化,研究并设计了一种新的适合铝合金超声铸造的工具杆,利用有限元方法,采用MSC.Marc软件分析工具杆的共振模态.对比优化前后工具杆的纵向振动频率,发现两者几乎相等,从而验证了设计的准确性,满足匹配要求.优化后的工具杆可以和原振动系统匹配使用,且符合半连铸工况,工作性能良好.     

超声处理对7050铝合金凝固组织晶粒细化影响

研究了功率超声对7050铝合金凝固组织晶粒细化规律。实验结果表明,功率超声施振对7050凝固组织有显著细化作用,并随施振功率的增大,晶粒细化效果增强。但超声施振功率增大到一定程度后,晶粒细化效果不再明显。在铝熔体凝固过程的不同温度区间施加超声振动,温度过高、过低都会减弱细化效果,超声最佳施振温度区间为760～660℃。施振功率为240W时平均晶粒尺寸可达67μm。对平均晶粒尺寸与超声功率分析表明:超声施振功率与细化晶粒尺寸近似满足负指数递减关系,这为超声细晶技术在工业应用方面提供了实验依据。     

高空带电机器人臂架稳定性优化控制仿真研究

以高空带电机器人的臂架变幅液压系统为研究对象,介绍臂架结构和变幅液压控制系统。针对该高空带电机器人作业时出现的臂架振动、抖动现象,采用PID控制器对臂架液压控制系统进行优化。建立平衡回路数学模型,运用多领域仿真软件AMESim 对变幅液压缸动态过程进行仿真,对比优化前后液压缸的动态特性。通过搭建实验平台对PID优化的控制系统进行实验。结果表明: PID优化控制能大大缩短液压缸活塞杆速度波动时间和降低速度波动幅度,可以有效改善臂架系统工作过程中出现的振动、抖动问题,提高臂架的稳定性。     

基于转子串电阻调速的起重机升降过程动态特性研究

根据起重机起升系统的结构特征与负载特性,研究了起重机起升电动机在转子串电阻调速方式下电动机转速与串电阻及负载之间的关系,并采用Matlab/SimPowerSystems对其进行了仿真分析,得出了起重机串电阻调速控制方式下,1~4挡与负载速度以及电机转矩的动态特性。