电动压裂作业船支撑剂气力输送试验及弯头磨蚀寿命研究

为了验证压裂支撑剂密相气力输送的可行性,搭建了压裂支撑剂气力输送试验台架,开展了支撑剂密相气力输送试验。采用CFD软件的DPM模型对多工况下的支撑剂气力输送进行了气固两相流分析,并对输送管线各弯头的磨蚀寿命进行了预测。研究结果表明:压裂支撑剂在直管道中能顺利通过,在弯头处具有一定的冲击振动,整个管线未出现堵塞现象,表明支撑剂密相气力输送可行; 支撑剂在弯头处向外打旋,随着支撑剂速度的增大,打旋幅度越大,且管线弯头的最大磨蚀率显著增大,磨蚀率较大位置均在弯头入弯15°左右位置; 管线中各弯头磨蚀率具有一定的差异性,为不同材质弯头的选择提供了理论依据; 仿真分析中工况2最贴近实际工况,弯头6的磨蚀情况最严重,磨蚀寿命为15 159 h,按照实际作业工况进行计算,其工作寿命可达到38.3个月,与试验结果相吻合,表明弯头数值仿真寿命预测具有一定的可靠性。     

铝合金点焊预压接触分析

利用有限元模拟分析,研究了铝合金点焊在采用固定的预应力和变化预应力时,工件与工件间的应力分布状态。结果表明,工件间接触区域的半径比电极端面半经大;随着预应力的增大,工件间出现应力峰值的位置向对称轴方向移动。     

铝合金介质点焊形核过程数值模拟

以热电耦合分析为基础,建立了描述铝合金介质点焊熔核形成过程的有限元模型.分析了介质点焊过程中的产热原理及形核特点,并将模拟结果与试验结果进行比较表明.在工件之间加入介质材料后,在较低焊接电流条件下,可以得到比较饱满的熔核.验证了所建立模型的正确性.     

熔化焊焊接热源模型及其发展趋势

为了更好地推动焊接数值模拟技术尤其是焊接热源模型技术的发展,全面分析和总结了现有的熔化焊焊接热源模型.通过分析总结熔化焊焊接热源模型的特点,首先给出了焊接热源模型的定义,并进而提出了将焊接热源模型分类为静态焊接热源模型和动态焊接热源模型.在此研究基础上,对现有的熔化焊焊接热源模型进行了分类.根据分类的结果,并结合当前焊接热源模型的实践,分析和总结了焊接热源模型的发展特点及其发展趋势.分析结果表明,建立一个动态焊接热源模型需要研究三要素,即空间分布形式、热流分布模式及该两要素随时间的变化规律.并且复合焊接热源模型和动态焊接热源模型将是焊接热源模型技术的主要发展方向.     

硬质膜层耐磨性测试与表征

比较了测试硬质膜层耐磨性方法(如球-盘磨损试验方法、往复滑动磨损试验法、单向滑动磨损试验法)的各自特点和局限.从摩擦系数、磨损量及磨损机制方面对硬质膜层的耐磨性进行了详细讨论.指出,膜层的摩擦系数与试验参数(载荷、转速、温度等)之间并非简单的线性关系;与磨痕法相比,称重法在磨损量测量方面具有更高的精确度和更广泛的应用;硬质膜的磨损机理可以通过磨损后表面形貌、表面成分并结合摩擦系数和磨损量的变化规律综合分析得出.     

硬质膜层耐磨性测试与表征

比较了测试硬质膜层耐磨性方法(如球一盘磨损试验方法、往复滑动磨损试验法、单向滑动磨损试验法)的各自特点和局限.从摩擦系数、磨损量及磨损机制方面对硬质膜层的耐磨性进行了详细讨论.指出,膜层的摩擦系数与试验参数(载荷、转速、温度等)之间并非简单的线性关系;与磨痕法相比,称重法在磨损量测量方面具有更高的精确度和更广泛的应用;硬质膜的磨损机理可以通过磨损后表面形貌、表面成分并结合摩擦系数和磨损量的变化规律综合分析得出.     

(Ti,Al,Zr)N多元氮梯度硬质反应膜的组织结构和性能

采用多弧离子镀技术和Ti-Al合金靶及Zr单质靶的组合,在高速钢基体上制备了(Ti,Al,Zr)N多元N梯度硬质反应膜.分别用扫描电镜、X射线衍射仪观察测定(Ti,Al,Zr)N梯度膜膜层的表面、断面形貌、成分以及相结构,研究了(Ti,Al,Zr)N多元氮梯度硬质反应膜的组织结构和性能.结果表明,与TiN、(Ti,Al...     

现场缠绕玻璃钢大型容器轴向力学性能设计指标的探讨

耐化学腐蚀现场缠绕玻璃钢大型容器行业标准(HG/T3983-2007)第4章4.8.7条中规定容器罐体轴向力学性能以“轴向拉伸强度(MPa)”为指标.此指标通常用于衡量传统的“各向同性”的均质材料,而玻璃钢属于“各向异性”的非均质材料.本文旨在从缠绕玻璃钢的性能特点、“现场缠绕玻璃钢大型容器”产品结构特点、生产工艺、使用状况、试验方法等五方面进行现场缠绕玻璃钢大型容器轴向力学性能指标的探讨,阐述用“单位线强度(kN/m)”作为容器罐体轴向力学性能的指标更为科学.     

全玻璃真空集热管热损计算与分析

根据热量传递原理,对全玻璃真空太阳集热管的热传导、对流和辐射三种传热形式进行了推导计算,其中辐射热损对真空集热管热损的贡献起主要作用,且辐射热损随温度升高而增大.根据串联电阻叠加原则得出真空集热管主体热损的计算模型,并通过该理论模型计算了全玻璃真空集热管的热损.结果表明,理论计算的热损值均小于测试的热损值,这是由于集热管的边端热损效应引起的.     

铝合金电阻点焊过程数值模拟

根据弹塑性理论和接触理论,建立了锥台形电极条件下铝合金电阻点焊预压接触分析的轴对称有限元模型,模型考虑了相变潜热等影响因素。模拟结果表明:锥台形电极条件下,熔核首先在工件接触面靠近轴心部位形成。在历时30ms时熔核径向尺寸已接近其实际尺寸,在随后的焊接过程中,径向尺寸扩展缓慢,主要扩展熔核的轴向尺寸。