DHP铜板爆炸硬化实验研究

DHP铜板是制造连铸结晶器的主要材料,表面硬化技术研究对于提高结晶器使用寿命,具有十分重要的应用价值。采用高应变速率下爆炸硬化方法,对厚度为14 mm的DHP铜板进行表面硬化研究。本研究方法打破传统塑性加工硬化和表面化学硬化等方法,是一种高能率硬化方式。通过检测爆炸硬化后DHP铜板表面的硬度、耐磨性及硬化层组织等指标,表现出突出的表面硬化效应,为这一研究成果的工业应用奠定了良好的研究基础。     

爆炸成形弹丸数值模拟技术研究

介绍了爆炸成形弹丸成形过程的数值模拟结果，并将Ｘ光照像和数值模拟结果作了对比分析，提出了装药结构各参数对爆炸成形弹丸性能的影响。     

切割式多爆炸成形弹丸成形的数值模拟

利用LS-DYNA有限元软件对切割式多爆炸成形弹丸(MEFP)的弹丸成形过程进行了数值模拟,分析了药型罩的变形、蜂巢结构的切割特性和MEFP的速度和空间分布特点.结果表明,蜂巢切割结构可以有效地分割大曲率药型罩,最终形成具有空气动力外形良好、速度梯度分布合理的多个EFP,其散射空间和覆盖面可有效提高对目标的毁伤概率.数值模拟技术可以指导爆炸成形弹丸战斗部的设计和分析,有助于研究EFP的形成过程,对进一步展开聚能装药的理论研究也具有一定的指导作用.     

12Cr17Ni7不锈钢中大型夹杂物的分析

对12Cr17Ni7(ASTM/301)不锈钢连铸坯中大型夹杂物的形貌和化学成分进行分析。结果表明:该夹杂物是由Fe、Cr、Ni、Mn等金属组成,且有一定的韧性。分析认为该夹杂物是在连铸过程中,在结晶器上较长时间凝结的钢液滴在表面受到氧化后被钢水冲入钢液,这种没有上浮的半凝固态的钢液滴,在连铸后进入铸坯中形成外来的金属夹杂物;对此提出具体的控制措施。     

多爆炸成形弹丸技术研究

介绍形成多爆炸成形弹丸的战斗部的基本结构及其结构设计方法,通过总结现有多爆炸成形弹丸成形技术,结合数值模拟结果和具体的应用实例,对MEFP装药结构及关键技术进行归纳。提出多爆炸成形弹丸技术的应用前景。     

大曲率半径药型罩的数值模拟

采用数值模拟技术对爆炸成型弹丸(EFP)的成形过程进行了计算分析,通过药型罩材料的选择,在大曲率半径结构参数下对EFP的成形性能进行了研究.模拟结果表明不同材料药型罩对EFP成形性能有较大影响,并且该结果能够和试验得出的结果达成较好的一致.     

Q345D钢厚板坯连铸结晶器内凝固过程数值模拟研究

为研究连铸过程中相关工艺因素对铸坯在结晶器内凝固的影响,采用商业有限元软件ANSYS,利用单元生死技术,研究结晶器中δ铁素体含量、拉速及过热度对300 mm厚Q345D板坯凝固过程的影响。分别获得δ铁素体含量、拉速及过热度对宽边截面上沿结晶器高度方向上出结晶器表面温度、坯壳厚度的变化规律。结果表明,铁素体含量、拉速及过热度的提高都会使坯壳沿结晶器高度方向的表面温度和厚度在距弯月面180 mm处呈周期性波动,波动范围为100 mm左右;当拉速为1.0 m/min、过热度为40℃及包晶反应中铁素体转变含量为100%时,温度差和厚度差波动幅度最大,此时温差为364.49℃,厚度差为6.17 mm。     

EFP侵彻钢靶板过程的光滑粒子法数值模拟研究

针对爆炸成形弹丸（EFP）的成型及侵彻钢结构靶板的问题运用无网格数值方法 SPH法进行了数值模拟研究。计算中采用完全变光滑长度SPH方法解决模拟爆炸过程中密度等物理参量变化梯度剧烈的问题,利用Ott-Schnetter提出的修正SPH方法处理在求解多介质大密度差问题时遇到的数值不稳定性问题,运用含损伤的Johnson-Cook本构模型处理钢板在冲击载荷下的变形与损伤问题;结果分析了弹丸头部特定节点处的速度变化历程,同时分析了不同药罩厚度对弹丸头部速度及对靶板侵彻过程的影响及不同尺寸的靶板在弹丸侵彻作用下的破坏形式,结果符合弹丸侵彻物理规律,表明该方法适合模拟爆炸与冲击等大变形破坏损伤问题。     

整体式多爆炸成形弹丸战斗部数值模拟及试验研究

为了提高爆炸成形弹丸（EFP）的命中概率,设计了一种新型整体式多爆炸成形弹丸（MEFP）战斗部结构。为验证设计的整体式MEFP战斗部结构的可行性,对其进行了地面静爆试验,并利用LS DYNA程序对弹丸成形及侵彻45#钢靶过程特性进行了数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好。     

三点爆轰机理与EFP尾翼成型研究（英）

采用爆轰波理论分析了由爆炸成形弹丸装药而成的三点起爆爆轰波的相互作用。运用LS-DYNA软件数值模拟了三点起爆方式下的爆轰波作用、超压形成、药型罩在非均衡爆轰作用下的变形过程,以及尾翼的形成机理等。研究结果显示药型罩表面受到非均衡爆轰载荷作用,发生翻转、变形,在有超压作用的药型罩区域的压合程度小,形成弹丸尾翼,其中起爆半径对弹丸长径比、头尾速度、动能以及尾翼成形有重要影响。模拟中,起爆半径应选在20~30mm之间。实验结果对理论分析和数值模拟研究进行了验证。     

整体壁板时效成形模具设计

模具是保证时效成形零件精度的重要因素之一。对时效成形模具的特点进行分析,提出时效成形模具设计流程以及主要内容,着重分析模架和型面以及型面过渡的设计。检测结果表明,该模具成形的零件精度在误差允许范围内。     

悬臂式低压铸造机设计与稳定性分析

目前四立柱式低压铸造机操作空间狭小,对于需要多开模、下砂芯的腔室类铸件存在诸多不便。为此,设计了一款主副悬臂同步摆转、工作台以上空间可完全开放的悬臂式低压铸造机。运用流体力学相关知识,分别求得铸造机在充型阶段、保压阶段、铸件卸载阶段主悬臂所受作用力,其中向上最大冲击力为35 302 N、最大重力为4 606 N. 根据铸造机浇注时上模与侧模之间允许最大间隙,设计主悬臂采用长度为1 200 mm、外径为270 mm、内径为235 mm的Q235A空心圆钢。运用有限元法对悬臂结构进行仿真分析,结果显示悬臂上模油缸处最大变形量为1.8 mm. 对所设计悬臂式低压铸造机进行样机制作和现场试验,其所生产的铸件满足军工产品的性能要求。当铸造机进入保压阶段时,上模和侧模之间的距离为1.92 mm,在允许的安全间隙之内。     

基于流体动力学的热压罐框架式模具温度场优化

热压罐固化技术已经成为复合材料生产过程中重要的成型技术,在航空航天领域已被广泛应用.针对该技术在复合材料固化过程中存在温度分布不均匀导致材料内部结构不均匀的问题,基于流体流速对对流换热的影响,提出一种热压罐成型框架式模具温度场优化方法.该方法通过逐步减小工作流体流通面积,提高其流速,增强对流换热,利用流体流速的变化来补...     

大型铸钢电石轨道板的消失模铸造工艺

为提高制造大型铸钢电石轨道板的成品率,采用消失模铸造工艺代替砂型铸造工艺。从轨道板模样制作、浇注系统设计、涂料配制及其涂敷工艺、型砂充填方法、浇注工艺和热处理工艺的制定等方面介绍制造轨道板的技术与方法,并分析轨道板铸件变形的原因及解决措施。结果表明,用消失模铸造工艺制造大型铸钢电石轨道板,铸件外形尺寸及其内在质量符合产品图样的技术要求,工艺技术简单,成品率高,是砂型铸造工艺的1.11倍。     

模具内流道结构对硝基胍发射药成型过程的影响

为研究发射药模具内流道结构对硝基胍发射药成型过程的影响,建立了11/7硝基胍发射药模具内流道模型,对以收缩角为30°,45°,60°,成型段长度为25,30,45 mm不同组合的9种方案进行了数值仿真,分析挤压过程中收缩角和成型段长度对剪切速率、压力、速度分布的影响。结果表明,收缩角对不同收缩段和成型段交界面以及近出口等截面的影响相似,都表现出靠近中心模针以及壁面附近处发射药药料剪切速率高于周围部分,截面压力分布均匀,药料流动速度分布呈现中间大两边小的特点;成型段长度对药料流动过程中剪切速率分布影响较大,成型段长度越小,剪切速率越容易发生突变,可能导致非稳态流动;同时确定较优的内流道参数方案为收缩角45°,成型段长度30 mm。     

非枝晶稀土铝合金制备工艺的研究

研究稀土铝合金非枝晶坯料的制备工艺和580℃保温的重熔组织。实验表明,浇铸温度、铸件尺寸、浇铸模具和浇铸方式对合金非枝晶组织制备有明显的影响。在液相线温度采用斜坡铜模浇铸可制备优良的非枝晶组织坯料,其重熔组织为细小均匀的等轴球状晶,晶粒平均直径为44.2μm,晶粒平均圆度为2.08。     

铸造成型局部加压补缩控制系统设计和应用实例

在现有铸造技术的基础上采用局部延时加压补缩工艺,即对进入铸造模具型腔内的接近模具热节处的液态或半固态金属在完全凝固之前,局部施加较高的机械压力,使铸件热节处的周围尽量形成补缩通道,以提高凝固过程中补缩效果,然后凝固成型,完成整个铸造过程。该工艺可有效提高铸件热节处金属组织致密度和性能,克服现有铸造技术在铸件制造中厚大部位易产生缩孔和缩松缺陷的关键问题,并可以在铸件工艺设计中省略或部分省略冒口设置,提高了金属材料的利用率。     

磨料水射流光整身管表面方法

为了满足枪械对枪管内表面高质量的要求,提高射击精度,提出了一种磨料水射流光滑身管表面的方法。首先针对身管膛线的螺旋特性,结合磨料水射流加工方式,对磨料水射流光整身管加工装置的结构进行设计。进而建立磨料水射流切割数学模型,并利用Fluent流体仿真软件进行磨料水射流加工过程的数值分析与计算,研究结果表明：磨料水射流光滑身管表面加工方法是可行的,对于磨料水射流光整身管内表面加工方式进一步发展具有一定的指导意义。     

双焦点反射镜离心熔铸成型过程中的反射面交界位置补偿方法

针对双焦点反射镜镜胚离心成型反射面交界位置半径偏差补偿问题,开展双焦点反射镜离心熔铸成型过程中熔体的运动趋势和反射面交界位置的偏移研究。进行离心成型过程仿真,补偿计算内外圈反射面交界位置半径偏差,并进行类比实验验证。对比双焦点反射镜成型过程的仿真和成型实验结果可知,反射面最大面形偏差分别为6.5 μm和7.2 μm,内外圈反射面交界位置半径偏差分别为5.2 μm和7.1 μm,证实了数值模拟方法可以预测双焦点反射镜离心成型曲面面形以及反射面交界位置半径。将圆筒形隔热壁设置为不同半径,对外圈反射面成型转速均为50 r/min,内圈反射面成型转速分别为90 r/min、100 r/min和110 r/min的3种不同双焦点反射镜成型进行仿真,设置隔热壁位置半径分别为31.08 mm、30.7 mm和30.39 mm,使反射面交界位置半径偏差由4.358 mm、4.264 mm和4.199 mm缩 小至2.15 μm、2.40 μm和5.30 μm. 偏差结果均为微米级,表明在离心熔铸成型过程中改变隔热壁位置半径能够对反射面交界位置半径进行补偿。     

某车型左右车门内板的成形分析及有限元模拟

根据某车型左/右车门内板的工艺特点,制定不同的工艺补充面模型,采用冲压模拟分析软件AUTOFORM对其拉延成形进行数值模拟,通过对零件可成形性分析图和零件变薄量图的分析、比较及工艺补充部分的调整,得到优化的拉延件型面,最终生产出合格产品。实践证明,该模拟分析结果可靠、准确,为同类型产品零件的生产起到指导作用。