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1.
熔模精密铸造对于铸件近净成形具有重要意义,但目前鲜见对其铸件-铸型界面换热系数的相关研究.本试验在一维传热模型中采用非线性估算法对工业纯铝在熔模铸造过程中与型壳的换热行为进行了研究,分析结果表明:在凝固前期,铸件与型壳之间的热流密度基本不变,而界面换热系数随两者温差减小而增大;凝固中期,界面换热系数随着整体固相分数增加而线性下降;凝固后期,界面换热系数下降变得十分缓慢.将在一维模型中反求得到的界面换热系数应用到三维铸件模型中,得到的模拟温度与实测温度基本吻合,证明通过一维模型与非线性估算法求取的界面换热系数比较准确,有望在铝合金精密铸造温度模拟中得到应用.  相似文献   
2.
通过对铝合金DC铸造工艺过程的分析,建立了铝合金DC铸造的控制系统;在分析DC铸造铸锭结晶凝固原理的基础上,完成了冷却水量自动控制的系统设计,并进行了控制策略的选择;基于对铝合金直接水冷铸造,DC凝固原理和工艺过程的分析,本文提出了大尺寸铝合金圆锭铸造的控制系统设计方案。在冷却水量自动控制设计中,为克服DC铸造系统中常用的前馈控制方式的不稳定,本文引入了PID单回路反馈控制和串级回路控制策略,并通过Matlab/Simulink的模拟仿真,论证了PID单回路控制和串级控制两种方式都可以应用于本系统。  相似文献   
3.
铸造凝固组织模拟的图形显示策略研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用CellularAutomaon方法对Al-7%Si合金的微观组织进行了模拟计算,提出了从数字信息中提取晶粒轮廓的方法,并运用有关的图形学算法将晶粒组织在计算机上显示出来,采用黑白显示与彩色显示两种技术表达了模拟计算结果,开发了图象的放缩、编辑与晶粒度的计算等功能,使微观模拟的后处理模块能较好地满足研究的需要,并可与实际的合金相组织进行比较,以验模拟计算的准确度。  相似文献   
4.
多孔铝合金的铸造工艺研究   总被引:6,自引:0,他引:6  
采用加压铸造工艺,制备出了多孔铝合金。系统地研究了预制块的制备工艺过程及影响因素。利用所制备的预制块,研究了多孔铝合金的加压铸造工艺。研究表明,预制块孔隙大小及其初始温度、金属液浇注温度、外加压力等影响了金属液在预制块中的充型长度。采用合理的工艺,就可以获得大尺寸的多孔制品。  相似文献   
5.
建立了一个零件尺度的模型,采用收缩体积法模拟预测了激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形AlSi10Mg合金悬臂梁的变形,研究了几何结构、扫描方式以及预热温度对悬臂梁残余变形的影响。结果表明,模拟计算的翘曲方向和变形趋势与试验测量结果相符;悬臂梁的厚度越大其刚度越大,抵御变形的能力越强;提高预热温度可以有效减小零件的变形。  相似文献   
6.
基于ProCAST的大型复杂空心叶片精铸的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
重型燃气轮机的叶片尺寸厚大,形状复杂,叶身部位为空心的曲面薄壁结构,铸件极易出现缩孔、疏松缺陷.为改进其工艺方案,利用铸造模拟软件ProCAST对大型复杂空心叶片铸件铸造过程的温度场、流场及固相分数的分布情况进行了模拟,对大型复杂空心叶片的型壳预热温度进行了优化;通过采用980℃的高温型壳预热,实现了大型复杂薄壁叶片的顺利充型.模拟结果预测的缩孔、疏松形成的位置与实际浇注结果十分吻合,采取改进措施后,铸件一次浇注成功,消除了缩孔、疏松缺陷.  相似文献   
7.
单晶高温合金铸造工艺影响因素繁多,其微观组织和晶体界面形态严格依赖于晶体生长时所选择的凝固速率和温度梯度.空心导向叶片横向跨距大,壁厚超薄,型腔结构复杂,且缘板、叶冠截面几何突变问题导致温度梯度难于控制.合金散热过程形成晶态的机理复杂,使保证叶片单晶完整性成为熔铸工艺的难点之一.本研究利用ProCAST仿真软件对某高导叶片凝固过程中的温度场与流场进行计算,并应用CAFE模块耦合前者计算结果对合金组织形核生长情况进行宏观模拟.借助实际浇注和测温试验作为参照,计算实际导向叶片组合方案,研究叶片定向凝固过程中的晶粒竞争生长机制和晶粒取向控制方法.模拟结果显示杂晶集中出现在叶片缘板及进、排气边位置.  相似文献   
8.
铝硅合金中气体和夹杂的热分析研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文针对热分析法测试液态铝硅合金中气体的析出和非金属夹杂物作了研究。本文采用自行研制的热分析数据采集系统采集温度。该系统利用PC微机和HV1962数字万用表完成数据的采集任务;数据的处理则利用计算机完成。该采集系统工作可靠、精度高,保证了热分析工作的顺利进行。理论分析认为,气体的析出降低了结晶潜热的释放速度,使初晶阶段的冷却速度相对增大。夹杂的存在则使铝液的整体比热增大,亦造成合金冷却速度下降。实验结果与理论分析非常吻合。实验发现,合金液中的气体含量增加时,铝硅合金的初晶参数及共晶参数没有明显的变化。而在冷却速度曲线上初晶刚开始生长处,出现了突升和尖峰,并作用于整个初晶生长阶段。这为寻取热分析法评估铝硅合金中的气体含量奠定了坚实的理论和实验基础。试验结果指出,当改变工艺条件以改变铝液中的夹杂含量时,初晶参数发生有规律的变化。当增加夹杂含量时,初晶形核过冷度降低;共晶参数的变化不是很明显。对ZL104和A1-9.1%Si中间合金的研究都说明了这一点。研究认为以合金液刚开始形核时的冷却速度β′作为评价铝液被夹杂污染的程度是可行的,β′与夹杂有一定的对应关系。当增加夹杂的含量时,β′值降低;而进行精炼及除气处理后,β′又迅速增大。可  相似文献   
9.
铸造多孔铝合金的吸声性能   总被引:7,自引:0,他引:7  
采用加压铸造工艺成功地制备了多孔铝合金,孔隙尺寸为0.5~1.6mm,孔隙率为60%~80%,通孔率为85%~100%,最大制品尺寸为d100mm×100mm。扫描电镜观察表明,在焙烧期间预制块颗粒形状由尖角形变为圆形,颗粒之间的搭接面积变大且过渡平缓;所得多孔金属孔隙形状圆滑,互相连通,呈三维网状结构。对多孔金属进行的吸声性能测试表明,多孔金属具有较大的吸声系数,不同的多孔铝合金其吸声系数随频率的变化趋势基本相同,当声波频率增加时,多孔铝合金的吸声系数增大。另外降低多孔铝合金的孔隙尺寸和增加其孔隙率,均会使多孔铝合金的吸声系数增大。在实验测试频率范围内,当声波频率在3.5kHz时,多孔铝合金的吸声系数达到最大  相似文献   
10.
Coupled macro-micro modeling for prediction of grain structure of Al alloy   总被引:2,自引:1,他引:1  
A 3D stochastic modeling was presented to simulate the dendritic grains during solidification process of aluminum alloy. Shape functions were proposed in 2D and 3D to describe equiaxed dendritic shape. A growth model was presented to describe the growth of a nucleated grain and the capturing of the neighboring cells. On growing,each grain continues to capture the nearest neighboring cells to form the final grain shape. If a neighboring cell has been captured by other grains, the growth along this direction stops, which can reflect the grains impingement phenomenon occurring in solidification process. 2D and 3D calculations were performed to simulate the evolution of equiaxed dendritic grains. In order to verify the modeling results, step-shaped sample castings were cast in sand mold. The microstructure in various positions of the sample was observed. In addition the quantitative metallographic analysis also has been done to evaluate the grain size. Experimental and numerical results agree well.  相似文献   
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