高速车削Ti-6Al-4V的有限元仿真研究

采用有限元分析软件AdvantEdge FEM,对钛合金Ti-6Al-4V的车削加工过程进行了三维有限元仿真,并根据仿真结果分析研究了刀具、切屑及工件的温度场分布,刀-屑接触区和工件已加工表面切削温度随切削速度的变化规律,以及三向切削力随切削长度和切削速度的变化规律,分析了Salomon假设的真实性,为深入研究切削机理提供了有益的参考。     

晶体锗切削温度场的理论建模及数值模拟

针对晶体锗切削加工过程,首先采用热源法及温度叠加原理建立了切削温度场的理论数学模型。然后运用MATLAB软件分别计算出切削速度分别为1.5、2.0、2.5m/s,进给量分别为0.02、0.025mm/r时工件在剪切变形区的温度场,分析了不同切削速度、不同进给量下的温度变化。最后,采用DEFORM-3D软件进行三维切削仿真分析,获得了不同切削参数下工件温度场的云图。计算结果与仿真结果表明:切削速度与进给量的增大会导致切削温度的升高,刀具与工件开始接触时,切削温度、进给量与时间呈线性急剧增加,但温度升高到一定值后会保持相对稳定。相同增量下,进给量对切削温度的影响大于切削速度。不同切削速度和进给量下的仿真结果与理论计算结果误差均小于10%。     

大直径工件采用反切割

我们在普通车床上切割直径φ１００ｍｍ以上的普通钢材 工件较为容易，若是轴承钢ＧＣｒ１５材料，按常规进行切割，则会出现振动、打刀（崩刀）及工件变形等现象，很难切割。在考虑机床精度和刚性的前提下，采用反切法可消除振动、防止打刀。所谓反切法即工件是反转，刀具反装。具体操作时，有以下几点说明。 （１）反转切割时，作用工件上的切削力与主轴重力方向相同，可减少振动，主轴不会上下跳动，切削时比较平稳。 （２）切屑从下面能自然流畅排出，不易挤塞在切割槽中，切削比较顺利。 （３）刀具可采用ＹＴ５硬质合金，在反切割时加…     

基于ANSYS的金属切削过程有限元仿真

基于材料变形的弹塑性理论，建立了材料的应变硬化模型，采用有限元仿真技术，利用有限元软件ANSYS，对二维正交金属切削过程中剪切层及切屑的形成进行仿真。从计算结果中提取应力应变云图显示了工件及刀具的应力应变分布情况，以此对切削过程中应力应变的变化进行了分析。该方法比传统的实验法更为快捷有效，为金属切削理论研究、材料切削性能研究及刀具产品开发提供了一条新的途径。     

车床滚花

在车床加工中，常遇到工件需要滚压花纹，无论是网纹或是 直纹，在浪花中按常规加工会使花纹错乱，纹路不清晰，那么在滚花时须注意以下几点： （１）滚花的刀具安装一定要在工件中心，装夹一定要牢固； （２）安装滚花刀具须倾斜３°－５°，滚轮与工件初接触面窄，使滚压切削较顺利； （３）冷却润滑液浇注量要充足，避免浪花刀槽中积满切屑，切屑粘附在刀具和工件上，液压时会破坏花纹； （４）滚轮的间隙不要太大，否则产生径向摆动和轴向窜动； （５）在滚直纹时，工件的圆周长（π×Ｄ），不一定是滚花刀的节距（ｔ）的整倍数，否则，…     

高速切削淬硬钢切屑类型的影响因素研究

应用试验研究,研究了工件材料硬度、刀具前角、切削用量(包括切削速度、进给量、被吃刀量)对切屑类型产生的影响,指明了切屑类型随切削用量的变化趋势,并应用传统的金属切削理论作出了解释,为高速切削淬硬钢提供了理论依据。     

淬硬钢SKD11硬态干式切削温度试验研究

研究了PCBN刀具硬态干式切削淬硬钢SKD11,着重讨论了淬硬钢SKD11硬态干式切削过程切削温度的问题,研究了切削用量、工件硬度等对切削温度影响,给出了PCBN刀具应用建议。     

刀具磨损状态对车削温度影响的试验研究

采用单因素试验法对3种不同磨损状态的刀具分别进行了不同切削要素下的车削试验,利用红外测温仪及其采集系统获得了刀尖车削温度的时变规律。研究结果表明:在相同车削参数和工件尺寸的车削试验中,初期磨损的刀具温度随时间缓慢增加;中期磨损的刀具在小车削深度下温度随车削时间缓慢升高,其温度略高于初期磨损刀具,而在较大车削深度下,温度随时间变化显著;严重磨损的刀具在走刀后期温度随时间急剧升高     

高速切削加工锯齿形切屑形成机理研究

高速切削高温合金材料时,采用单一变量原则,对改变刀具前角参数所得锯齿形切屑进行宏观、微观形态研究,记录加工过程产生的切削力和切削温度数值,实现高速切削加工锯齿形切屑形成机理研究。通过分析锯齿形切屑的形成结果,比较高速切削加工中不同切削参数对锯齿形切屑的影响,探究不同切削参数与切削力之间关系,间接得到切削力与锯齿形切屑形成的关系;通过分析高速切削下锯齿形切屑金相组织与切削温度,得出材料在第一变形区先靠近刀尖部位容易被破坏。     

刀屑摩擦对切削加工影响的有限元分析

基于Lagrange质点坐标系描述方法.利用有限元分析软件,建立平面应变状态下的二维热-力耦合正交直角切削有限元分析模型,分析中采用修正库仑摩擦定律来模拟刀-屑之间的摩擦.结果表明.刀具前刀面与切屑的接触长度、切削温度、切削力和已加工表面的残余应力都随摩擦系数的增大而增加.摩擦系数对切削加工质量有着重要的影响.     

煤矿乏风瓦斯热逆流氧化反应器的数学模型和试验

建立了低浓度甲烷热氧化逆流反应器的数学模型,运用计算流体力学方法进行数值计算,得到各种操作参数下的温度分布及甲烷浓度分布曲线,并将数值计算结果与实验结果进行了对比,并对影响氧化床运行特性的几个主要因素进行了分析。结果表明,氧化床内温度分布基本成M型,高温区以及甲烷浓度分布曲线沿气体流动方向周期性往复移动;进口甲烷混合气的浓度越大,温度分布峰值就越高并而且更靠近进口端,高温区域的宽度也增宽,而且高温区域中间凹度加深,进出口温度梯度也会增大;预混甲烷气体的流速从0.15 m/s增大到0.70 m/s时,最高温度峰值和高温区变化不大,因为流速增大一方面使单位时间进入氧化床内反应物的数量增加,放出了更多的热量,但是另一方面气体流速升高而带走的对流换热量也会大量增加。     

基于威布尔分布的采煤机截割部工作温度分析

建立威布尔分布的数学模型,根据采集到的截割部工作温度,通过相关系数法估计威布尔分布的参数,并用origin作出最小二乘拟合曲线,得到相关系数。通过K-S法对分布函数进行拟合性检验,证明截割部工作温度符合二参数威布尔分布。以此进行可靠性预测,预测结果具有很高的准确性和实用性。     

基于ANSYS的提升机盘式制动器温度场仿真研究

以提升机盘式制动器为研究对象,介绍了利用ANSYS有限元软件模拟盘式制动器温度场分布的方法,并通过实例分析证明了利用该方法可以仿真得到盘式制动器的温度分布规律和温度随时间的变化曲线。     

固体热载体褐煤热解过程的数学模型与模拟计算

根据褐煤热解动力学特性,针对固体热载体褐煤热解反应器中的热量传递特点,建立了相应的数学模型,并采用差分法进行了模拟求解,得到了固体热载体的冷却曲线和煤加热的升温曲线,以及褐煤挥发物随热解时间的变化曲线.计算结果表明:煤的挥发分及粒度对煤粒的温分布影响很大,挥发分越高、粒度越大,煤粒内外温差越大.同时,获得了未分解挥发物与热解时间的定量结果,为固体热载体煤热解反应器的设计提供了依据.     

聚氨酯在浅部地层冻结管保温中的节能研究

针对冻结施工中浅部地层冷量散失,产生的冻胀危害永久井架安全的情况,将单管稳态导热温度分布曲线用于冻结管保温层及周围土体的温度分布,得出土体显热散冷量公式,然后结合相变换热公式分析冻结管在保温前后周围土体的相变换热量,最后给出工程实例测温数据及数值拟合曲线,验证单管稳态温度分布曲线的适用性。数据分析表明:159 mm冻结管经50 mm聚氨酯保温后,壁外降温幅度约为保温前的50%,冻结管外3 m范围内温度降幅明显;未保温冻结管管外1m处温度降至0℃需60 d,而保温后则需210 d以上,同样冻结期内产生相变土体体积远小于未保温情况,从而节省大量潜热耗冷量。     

高温冷却后花岗岩损伤演化规律研究

为了研究高温冷却后花岗岩损伤规律,通过对不同温度作用冷却后的花岗岩进行了单轴压缩试验,研究了花岗岩的力学特性,得到以下主要结论:(1)高温冷却后岩石的应力-应变曲线表现为脆性断裂特点,分为压密阶段、线弹性阶段、弱化阶段和破坏阶段4个阶段。(2)温度对岩石的力学性质影响存在2个温度阈值:在室温到第1温度阈值范围内,岩石的力学性质随温度升高而劣化;第1温度阈值范围到第2温度阈值范围内,岩石的力学性质随温度升高而逐步强化;超出第2温度阈值范围后再升温,岩石的力学性质呈劣化特征。(3)基于Weibull分布提出了损伤演化规律并推导了相应的本构方程,理论模型能部分反映岩石的力学特性。     

THE RELATIONSHIP OF QUARTILE CHARACTERISTIC VALUES BETWEEN DENSITY CURVE AND DISTRIBUTION CURVE

IntroductionTheobjectofthejiggingprocessismixtureconsistofdifferentdensityanddifferentsizeofcoa1,theprin-ciplethathowthesizeinfluencesthejiggingprocessisthesamegenerallymadebythecirc1eofthecoalprepa-ration,inthejiggingprocessofunsized,thesmallerthesize,theworsetheseparationeffectis.Becausetheinfluencesofcoaldensitycompositiononthejiggingseparation,differentscholarsgetthedifferentoroppositeresults:undertheconditionthatthejiggingseparationeffectisdescribedbythedistributioncurve,thedensi-tycompos…     

基于热-力耦合场的自由曲线刃高速车刀片重构

在高速车刀片切削刃刃形对切削过程影响分析基础上,采用热-力耦合场有限元分析的方法,获得切削刃曲率半径对高速车刀片切削性能影响规律,采用CUBIC函数重构切削刃,并进行热-力耦合场分析。结果表明:参与切削的切削刃曲率半径直接影响切削层参数和热-力耦合场分布状况;重构的曲线刃刀片有效改善了车削高强度铝合金加工中的热-力耦合场分布,切削变形区最大等效应力以及切削温度分别下降了约16%、5%。     

Study on flow mode of combined converter for methanol synthesis from coal-based syngas

The mathematic model of combined converter with two different flow modes of gas-cooled reactor was established. The effects of gas flow mode in gas-cooled reactor on combined converter was investigated with the yield of methanol was 1 400 kt/a. The results show that if the flow mode of the cooling pipe gas and the catalytic bed gas change from countercurrent to concurrent, the catalytic bed temperature distribution does not fit the most optimum temperature curve of reversible exothermic reaction and the heat duty of heat changer in whole process increased seriously, which means that there is much more equipment investment and more operating cost. The gas flow mode of gas-cooled reactor affects the methanol yield slightly. Therefore, the countercurrent gas flow mode of gas-cooled reactor is more lucrative in the combined converter process.     

锌液冷却管三维温度场有限元分析

根据锌液冷却管所处的工作条件,建立了锌液冷却管三维温度场的数学模型,描述了冷却管的换热机制,计算了对流换热系数。通过有限元分析,定量地确定了冷却管在使用中的温度分布,定性地确定了冷却水流速、冷却管壁厚等的影响规律。分析结果表明:冷却管管壁温度沿径向变化大,且由热面至冷面呈直线下降,沿周向变化较小,在直管和弯管的连接处温度变化剧烈;在一定范围内,冷却管的冷面温度随着冷却水的水流速度的增加而降低;冷却管壁厚的变化对冷却管温度分布的影响是复杂的,在一定条件下,存在一个最佳的壁厚。