充型压力对石膏型反重力铸造ZM5镁合金组织和拉伸性能的影响

将石膏型熔模铸造和反重力铸造工艺相结合,在不同充型压力下制备ZM5镁合金,研究了充型压力对镁合金石膏型薄壁件成形能力及合金铸态组织和拉伸性能的影响,得到了最佳的铸造工艺参数。结果表明:随着充型压力增大,铸态镁合金的组织明显细化;当充型压力为40kPa时,铸件的成形能力最好,镁合金的拉伸性能最佳,抗拉强度为(192±5)MPa,伸长率为(1.5±0.2)%;330~350℃的铸型预热温度、730~750℃的浇注温度、35~40kPa的充型压力能够满足镁合金薄壁件浇注的需要。     

低压铸造薄壁板件的流动与传热耦合数值模拟

采用 VOF法处理自由表面 ,达西源项法处理固 -液两相区流动 ,开发了铸造过程流动与传热耦合数值模拟软件。通过对流场及温度场分别采用不同的计算域和时间步长 ,大大提高了计算效率。利用该软件模拟了一薄壁板件的低压铸造过程 ,并进行了实验验证。数值模拟结果表明 ,对薄壁件而言 ,充型过程的流动对铸件初始温度分布影响较大 ,但充满后的残余流动对温度分布影响较小     

汽车缸套离心铸造凝固数值模拟研究

建立汽车缸套离心铸造凝固过程的数学及物理模型,对汽车缸套离心铸造的凝固过程进行数值模拟,得到汽车缸套离心铸造过程中的温度场、液固相分布及缩孔缩松状况。结果表明:采用数值模拟分析能够使汽车缸套的高速、高温、复杂的卧式离心铸造过程可视化,并可方便地通过改变铸造参数来分析对铸造效果的影响;合适的铸型转速会对充型产生较大的影响,过小则会产生雨淋现象,过大则会使充型不连续;为减少铸件外表面及端面与内表面中心部分凝固速度的差距,可以适当提高铸型的预热温度。     

离心铸造

一、引言用普通铸造法浇注铸件时,铸模的位置系固定静止不勤;而用离心铸造法浇注铸件时,铸模沿其本身的回转中心轴作旋转运动,由于旋转运动而产生离心力,更由于离心力之作用,使熔融金属迅速分布于铸模各部分,铸成所需形状的铸件。离心铸造法适合于铸造外表面为对称形状,而内表面为圆形的铸件。近年来离心铸造的发展迅速,有些鍜件,现已为离心铸件所代替。离心铸造之主要忧点     

液力变矩器叶轮重力铸造和低压铸造工艺对比与验证

以某型铸造型液力变矩器为研究对象,对比其重力铸造和低压铸造两种常用铸造方式的成型质量。应用铸造工艺仿真软件ProCAST进行了充液和凝固过程的仿真及铸造缺陷的评估及对比分析。在此基础上,将预测的缺陷与实际浇铸产品射线无损探伤结果进行对比验证。结果表明,相比于重力铸造,低压铸造可以通过调整压力实现对液流充型过程的控制,使得充型平稳、顺序凝固、补缩动力增强,提高液力变矩器的力学性能。实际浇铸及探伤结果表明,铸造仿真可以较好地预测缺陷种类及分布,为铸造工艺改进提供有效指导。     

复合铸造技术在特种产品上的应用

介绍了将复合铸造技术运用到航空炸弹中的复杂工件,特别是大型薄壁铝合金舱体的优势。分析了石膏型熔模铸造结合真空增压技术的特点,同时,采用该技术研制大型复杂薄壁铝合金铸件,通过合理设计铸件浇注系统,选择铸型工艺,优化浇注工艺参数和严格控制固溶处理温度与校形时机,提高了铝合金的充型能力,改善了铸件的致密度和针孔度,解决了大型薄壁铸件充型及内部质量难以控制的难题。     

基于Anycasting的球墨铸铁汽车泵体铸造工艺优化

本文基于Anycasting软件对球墨铸铁汽车泵体的浇注系统进行数值模拟,侧重分析了铸件充型、凝固过程中温度、压力以及速度场的变化规律。最后由模拟结果来预测该零件可能产生的铸造缺陷,进一步提出改进方案,本文的研究可为实际铸造生产中浇注系统的设计与优化提供理论依据,有助于提高铸件的铸造质量。     

铝硅基精铸材料薄壁壳体成型多尺度分析

针对铝合金薄壁壳体铸造成型高质量要求,通过向ZL101A铝合金中增添Al-10Sr变质剂以及微量Ni元素,制备铝硅基精铸材料坯件,借助加热设备与SCC-44500电子万能试验机对铝硅基精铸材料进行高温压缩试验,得到不同应变率与不同温度下材料的应力-应变曲线,发现铝硅基精铸材料在各应变率及温度下的屈服强度相对ZL101A铝合金均提高。以铝硅基精铸材料进行液压泵薄壁壳体铸造工艺设计分析,基于ProCAST铸造模拟软件,采用低压铸造工艺方案对铝合金薄壁壳体低压铸造过程进行多尺度模拟,分析预测得到了温度场和流动场对铸件充型和凝固过程中缩孔缩松形成的影响,并对壳体铸件的显微组织特征进行了分析,观察得到内部二次枝晶臂间距和共晶层片间距分布状态,综合分析宏微观结果可知,适合的铸造工艺可以制备出完整高性能的铝硅基合金薄壁壳体铸件。     

铝合金车门内板挤压铸造工艺优化的有限元模拟

采用Flow-3D软件建立了ADC12铝合金车门内板挤压铸造过程的有限元模型,探讨了模具温度、浇注温度和压机下压速度对熔体充型状态的影响,对挤压铸造工艺进行了优化,并进行了试验验证。结果表明:浇注温度高于953K,充型结束时低于固相线温度的区域逐渐减小;模具温度会影响铸件充型边缘区域的温度;高速下压会产生过多的气孔、氧化渣夹杂,不利于铸件顺序凝固;当浇注温度不低于953K,模具温度不低于583K,压机下压速度为24mm·s-1时,可以成功制备结构完整的铝合金车门内板铸件;试验结果证明了模拟结果的正确性。     

电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响

通过对自行设计的电磁充型铸造试验装置主要工艺参数的测定试验,确定了电磁泵励磁电流与磁感应强度及电极电流与铝液柱高（泵高）关系。建立电磁充型反重力砂型铸造的加压工艺,进行了电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响试验研究。试验结果表明：在电磁场作用下AlSi7CuMg合金的热处理金相组织中的共晶相均匀弥散、力学性能明显提高。     

回转梁动力学方程求解的数值方法研究

考虑驱动力矩、重力、哥氏力、运动阻力和惯性耦合力，根据考虑横向弯曲变形的Euler-Bemoulli细梁模型，并考虑离心力作用下的拉伸变形，建立回转运动梁的动力学模型。将梁根部的回转角度分解为整体刚性运动回转角度和刚体运动和柔性运动激发刚柔耦合回转角。将梁的柔性振动位移也分解为由整体刚性回转角所激发的动力激励振动和刚柔耦合回转角运动及刚柔耦合项共同激发的刚柔耦合振动。整体刚性回转角和动力激励振动，通过数值方法(如龙格-库塔法)求解，而将刚柔耦合回转角和刚柔耦合振动，通过奇异摄动法求解。通过数值方法和奇异摄动法相结合的方法，能够正确计算刚柔耦合回转角及其对梁振动位移的影响，更精确、深入地分析回转梁的动力学特性。     

Influence of initial pressure on frequency characteristics of a rotating truncated circular conical shell

As a new global numerical approximate technique, the generalized differential quadrature (GDQ) method is used in this paper to study the influence of initial pressure load on the free vibration of a rotating thin isotropic truncated circular conical shell. The present motion governing equations include the influence of initial stress field due to the initial uniform pressure. The effects of initial hoop tension and the centrifugal and coriolis accelerations due to rotation are also considered. The influence of initial pressure on the frequency characteristics of the rotating conical shell is discussed in detail. For the examination of present work, frequency numerical comparisons are made with those available in published works, and very good agreement is achieved.     

基于动网格的离心泵内部流场数值模拟

为了实时地模拟离心叶片泵的内部动态流场,将动网格技术引入到离心泵内部流场的数值模拟中,并分析了离心泵在叶轮旋转情况下的内部流场的动态变化及对水泵蜗壳结构改进计算.模拟结果显示,动网格技术能较好地模拟离心泵内部流场的动态变化,便于研究人员分析离心泵内部流场参数的瞬时变化情况.     

倾斜蜗舌对前弯离心风机蜗舌区域流动影响的数值研究

为分析蜗舌的不同倾斜角度对离心风机蜗舌区域的非定常流动特征的影响,本文以一款高压前向离心风机为研究对象,对3种不同倾角的蜗舌结构风机进行了稳态的三维流场计算,并采用大涡模拟方法对其最优工况进行了非定常数值模拟。结果表明:随着蜗舌倾角的增加风机全压大致呈线性下降趋势,而适当的蜗舌倾角有利于提高风机的效率;蜗舌表面最高压力区随着倾角的增大,逐渐从蜗舌顶部中间位置向靠近后盖板侧的蜗舌顶部移动;不同倾角下蜗舌中间点P_2的压力脉动主频均为叶片通过频率,而点P_1和P_3的压力脉动主频为叶轮转频或其2倍转频。     

Generalized differential quadrature for free vibration of rotating composite laminated conical shell with various boundary conditions

By using the generalized differential quadrature (GDQ) method, this paper presents the orthotropic influence of composite materials on frequency characteristics for a rotating thin truncated circular symmetrical cross-ply laminated composite conical shell with different boundary conditions. The present governing equations of free vibration include the effects of initial hoop tension and the centrifugal and Coriolis accelerations due to rotation. Frequency characteristics are obtained to study in detail the orthotropic influences. Effects of boundary condition, rotating speed, circumferential wave number and geometric property are also discussed. To ensure the accuracy of the present results by the GDQ method, comparisons are made with those available in open literature and very good agreements are achieved.     

自循环机匣处理对离心压气机气动性能影响分析

对比分析了带实壁机匣与带处理机匣的压气机模型在多工况下的气动性能,结果表明,在不同转速下,处理机匣结构都具有不同程度的扩稳作用,但同时也造成绝热效率有所降低,而且峰值效率损失随着转速增大而加剧;处理机匣前后槽口与叶顶通道形成的回流运动可有效地削弱激波与间隙泄漏流的强度以及二者的相互作用,有利于改善叶轮通道的气体流通性。     

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF ROTATING STALL FOR A LOW-SPEED CENTRIFUGAL COMPRESSOR

Unsteady flows and rotating stall of a low-speed centrifugal compressor are investigated by measuring vaneless diffuser wall static pressure fluctuation and internal flow fields at different small flow fluxes. During the experiment, firstly the real time static pressure fluctuations on the vaneless diffuser shroud at different circumferential and radial position were acquired by high-frequency dynamic pressure transducers. Discrete Fourier transformation analysis and cross-correlation analysis were applied to the experimental results to ascertain the rotating stall beginning operation conditions and stall cells numbers and rotating speed. Secondly, the vaneless diffuser inlet flow angle distribution along diffuser width direction was acquired by single hotwire, which was compared with SENOO＇s analysis results. At last, the internal flow fields of the centrifugal compressor were investigated with a particle image velocimetry （PIV） system at different small flow fluxes. The flow field development of vaneless diffuser and blade flow passage are given at rotating stall conditions. The experiments enrich the understanding of rotating stall flow phenomenon of the low-speed centrifugal compressor and provide full experiment data for designing high performance centrifugal compressor.     

雷达天线系统离心风机气动噪声研究

基于FW-H方程,对离心风机进行气动声学理论分析,结合噪声测试方法,对某雷达天线系统进行噪声试验研究分析.测试数据表明,噪声和振动加速度频谱图分布较为接近,噪声振动能量峰值频率均为离心风机叶片基频的倍频,即雷达天线系统噪声主要来源于离心风机的气动噪声.通过改变均热板上翅片与风机叶片边缘的间距和调节风机转速,对单个离心风...     

Production of centrifugal fields greater than 100 million times gravity

A high-speed rotation instrument to produce centrifugal fields greater than 100 million times gravity has been constructed. Small, solid, spherical high-carbon chromium steel rotors are suspended magnetically in high vacuum and spun by a rotating magnetic field. It is found that the spinning rotor explodes when the calculated average value of stress in the meridian plane reaches about 1.2 times the tensile strength of the material. The maximum speed of rotation so far achieved for more than a few days without bursting was obtained with a rotor of 1.50 mm diameter. The speed of 2.11 x 10(5) rev/s corresponded to a centrifugal field of 1.34 x 10(8) times gravity. Our instrument will find application in the study of nuclear atomic phenomena.     

一种新型离心式气液分离器分离性能的数值模拟与试验研究

为了研究该分离器的分离性能,通过搭建气液两级分离实验台架进行实验测量,同时应用计算流体力学(CFD)方法对分离器内的气液两相流动进行数值模拟.重点研究了流量、气液比、介质粘度、密度、气泡直径及转鼓转速等六个变量对离心式气液分离器分离效率的影响.通过比较数值计算与实验测定结果,验证了数值模拟方法的可行性.分析结果表明,预测的分离效率变化趋势与实测结果在总体上是一致的, CFD可作为离心式气液分离器设计的有效工具.