6061铝合金回填式搅拌摩擦点焊过程的数值模拟

目的 研究回填式搅拌摩擦点焊的产热机理。方法 利用DEFORM-3D有限元软件对焊接过程进行了数值模拟,得到了不同位置的温度循环和不同时刻的温度场,并通过改变搅拌头转速,研究了不同转速下接头的温度循环和温度场。结果 在套筒达到最大下扎深度附近测试点温度最高,最高温度分布在套筒下方金属;在水平方向,离焊点中心越近,温度上升速率越快,峰值温度越高,在厚度方向,温度循环变化不大;随着搅拌头转速增加,测试点温度上升速率增大,峰值温度升高。结论 通过数值模拟方法可以获得回填式搅拌摩擦点焊接头的温度场和温度循环,为研究其产热机理提供理论指导。     

Two limits of melting temperatures of nanocrystals

It is demonstrated that the melting temperature of nanocrystals embedded in a matrix exhibit two asymptotic limits as the size of the nanocrystal reaches its smallest value. The lower limit of melting temperatures is related to the disappearance of size-dependent entropy of melting and is considered as the lowest glass transition temperature which is located between Kauzmann temperature and glass transition temperature. The upper limit of a nanocrystal embedded in a matrix is determined by the ratio between the bulk melting temperature of the embedded nanocrystal and that of the matrix. The predicted thermodynamic melting temperature range and the lowest glass transition temperature are supported by available experimental evidences.     

退火热处理对TA15钛合金组织性能的影响

研究了不同的退火热处理制度对TA15钛合金显微组织、室温拉伸性能、高温拉伸性能、室温冲击韧性及硬度的影响。结果表明：在相变点以上温度退火,合金具有较高的室温、高温强度,但室温塑性、高温塑性、室温冲击韧性较低;在相变点以下温度退火,合金的室温、高温断裂强度在860℃退火时出现峰值,而室温塑性、高温断面收缩率和室温冲击韧性则随着退火温度的升高而提高;同单重退火相比,双重退火、三重退火对提高合金性能的作用不大。     

Assessment of failure temperature of ultra-high temperature ceramic plates

A theoretical model is presented to assess the failure temperature for ultra-high temperature ceramics (UHTCs). The parameters in the present work, such as thermal expansion coefficient and Young’s modulus, are considered functions of temperature to calculate the stress field of UHTCs under high temperature conditions. The critical elevated temperature for failure is calculated by using the Maximum Principle Strength theory. By establishing the relation between the temperature and the mechanical properties of the UHTCs, it is found that the failure behavior of UHTCs is affected by initial temperature.     

Assessment of failure temperature of ultra-high temperature ceramic plates

A theoretical model is presented to assess the failure temperature for ultra-high temperature ceramics (UHTCs). The parameters in the present work, such as thermal expansion coefficient and Young’s modulus, are considered functions of temperature to calculate the stress field of UHTCs under high temperature conditions. The critical elevated temperature for failure is calculated by using the Maximum Principle Strength theory. By establishing the relation between the temperature and the mechanical properties of the UHTCs, it is found that the failure behavior of UHTCs is affected by initial temperature.     

一种新型高温热电偶性能测试系统的研制

热电偶在高温使用时容易受到材料相容性、氧化等多种因素的影响,产生显著的不均匀性,需要对其进行性能测试,以进一步判断其测温准确度。研制了一种新结构的高温管式炉,控温热电偶布置方式有利于提高恒温段温度均匀性;在此基础上,搭建了一套高温热电偶测试系统,并对系统性能进行了理论模拟和实验研究。测试结果显示,在400～1 000℃范围内,测试系统的温度稳定性优于±0.25℃;长度为150 mm的恒温段的温度均匀性优于±0.35℃,表明测试系统的性能够满足热电偶性能测试的需求。     

Ti6Al4V合金ISM熔炼工艺参数优化

利用作者编制的软件模拟了感应凝壳熔炼（ＩＳＭ）Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ合金过程,并计算了关键点温度随时间的变化曲线和不同时刻炉料的温度场分布。结果表明,在３－５ｋｇ范围内,炉料越重熔体温度越低,且熔体温度与熔炼功率间存在接近线性的关系。     

实现亚湿球温度的蒸发冷却空气处理流程综述

“亚湿球温度”的概念是在“湿球温度”和“露点温度”的基础上提出的,是指低于湿球温度、高于露点温度的温度。本文对亚湿球温度的含义进行描述,并对实现亚湿球温度的空气处理流程进行分类,重点介绍通过间接蒸发冷却或间接一直接蒸发冷却复合空调技术实现亚湿球温度的空气处理流程,进一步阐述亚湿球温度的概念。     

基于STM32的客车轴报联网检测试验台设计

铁路客车的轴温报警装置是保障车辆运行安全的重要组成部分,是检测客车轴温的重要工具,轴温过高,极易引发行车安全问题.为了解决现有的轴温报警器不能进行联网功能检测的问题,本文设计了一种新型的铁路客车轴报检测联网试验台.本试验台通过将客车的轴温报警器设备进行联网通信,具有可直接检测客车轴温报警器系统联网通信功能,集中观测轴温报警器的测温状况以及温升报警功能,并能同时接入20台轴报控制显示器,将客车的轴温数据统一传输到主机中,检测人员通过对每台轴温报警器的数据进行分析,可判断出轴温报警器的整体性能,确保每台轴温报警器的可靠性,为行车安全提供了重要保障.     

流通环境对液氮充注蓄冷配送箱保温性能的影响

目的 为了提高液氮充注蓄冷配送箱在流通过程中的保温性能,保证配送品质。方法 搭建配送箱流通环境模拟试验平台,研究不同外界风速、外界温度和振动频率对蓄冷配送箱内空气温度变化和温度场分布的影响。结果 试验结果表明,当外界风速增大时,箱体内部环境的升温速度也会增大;外界温度对液氮充注完毕后箱内最低温度产生较大影响,箱体内部空气最低温度随外界温度降低而降低,同时始终在运输过程中维持较低的温度,箱体内温度场均匀性先提高后降低;振动对箱体内部环境的升温速度影响较大,而随着振动频率增大,箱体内部的温度场均匀性变差。结论 该研究可为蓄冷运输配送设备的设计与优化提供参考。     

PDC-SiBCN陶瓷基无线无源温度传感器的性能EI北大核心CSCD

以耐高温聚合物先驱体陶瓷(PDC-SiBCN)为温敏介质材料,金属铂作为谐振腔材料,并在陶瓷表面开槽形成共面天线,制备出集开槽天线与谐振器一体的无线无源温度传感器,实现温度信息的无线无源传输。结果表明:传感器的谐振频率随测试温度的升高呈单调递减变化,PDC-SiBCN陶瓷的介电常数随温度的升高而单调增加,其中热解温度为1000℃的传感器测试温度达1100℃,具有优异的耐高温性和介温特性。同一测试温度下传感器的谐振频率随直径的增大而减小,也随热解温度的升高而降低。通过对传感器的谐振频率-温度拟合曲线进行一阶偏导得到灵敏度方程,传感器在1100℃的高温下有较高的灵敏度。传感器具有良好的循环稳定性能,在室温下实际无线传输距离达到42 mm,当测试温度为1100℃时传输距离可达8 mm,可应用于高温恶劣环境下航空发动机的温度监控。     

一种提高分布式光纤温度传感器参考温度准确度的方法

当参考温度的测量误差改变时,分布式光纤温度传感器测温精度也随之改变.通过对现有参考温度测量方法的分析比较,提出了一种采用两个温度传感器测量参考温度的测量装置和方法,取两个温度传感器测得值的平均值作为参考温度.将设计的参考温度测量方法应用于参考温度测量,并进行实验.结果表明,此方法能更准确地得到参考温度值,从而提高系统的测温精度.     

面向非稳态传热的热像仪相对测温性能评估

提出了一种热像仪相对测温的性能评价方法。将薄片热电偶的热节点固定在温度场均匀的加热单元表面,作为标准辐射温度发生单元,被待评价的热像仪观测和测温,对比热像仪观测的热电偶热节点表面温度场数据和热电偶自身测得的温度数据的相似度,对热像仪相对测温性能进行评价。基于国内外4个品牌的7款不同规格热像仪进行测试,结果表明热像仪的相对测温误差和绝对测温误差相差较大,相对测温误差通常介于噪声等效温差和绝对测温误差之间,同时发现6号热像仪性能较差,温漂严重,通过装置中的A、B两靶标同时测试热像仪性能,评价结果的标准差均在8%以内,这表明该方法具有较高的可靠性,对热像仪相对测温性能评价研究有一定的参考意义。     

选择性激光烧结峰值温度的三维有限元模拟

选择性激光烧结(SLS)中工艺参数和扫描路径对烧结件性能有较大影响,文中研究了激光烧结工艺参数和扫描路径对峰值温度的影响规律。通过建立SLS的温度场模型并开发C++的有限元模拟软件,分析了激光功率、激光扫描速率及预热温度等工艺参数对SLS峰值温度的影响,对比了不同扫描路径下高分子粉末和金属粉末的SLS峰值温度变化规律。数值算例表明,SLS温度场中峰值温度随激光功率和预热温度的升高而升高,随激光扫描速率的升高而降低;扫描路径对高分子粉末SLS峰值温度的影响较小;开发的温度场模型准确合理,能够为实际生产提供理论依据。     

万能试验机高温拉伸装置的改造升级

为满足高温拉伸试验标准的控温精度和温度均匀性的要求,对现有的某万能试验机的高温拉伸装置进行了技术改造升级,增加了双移动对开式电阻加热炉,改造了高温拉伸夹具,并升级了温度控制器。结果表明:改造升级后明显提高了试验机高温拉伸试验的工作效率、控温精度和温度均匀性,使其完全能满足高温拉伸试验标准的要求。     

黑体辐射源的多波长有效亮度温度校准和不同溯源方式特点分析

介绍了中国计量科学研究院建立的标准变温黑体辐射源和有效亮度温度比较装置;阐述了黑体辐射源多波长有效亮度温度校准的2种方法,给出典型校准结果并分析了辐射源特性。比较分析了3种溯源方式的性能特点及其应用的影响因素。提出控温复现性的概念,它是以往未被重视的辐射源关键性能参数。多波长有效亮度温度校准是可减小或消除有效发射率和接触测温测点温差影响的溯源方案,与传统溯源方式特性互补,可用于评价辐射源的有效发射率和测点温差,对控温复现性好的辐射源效果最优。     

低温非热平衡圆柱温度分布特性的数值分析与实验

为研究复杂传热条件下,低温非热平衡圆柱表面温度分布特性及相关控制手段,本文以单纯顶部送风为基础,建立了附加局部送风、附加辐射屏两种传热条件下的非热平衡圆柱体的传热模型,通过数值模拟方法分析了该柱体的径向温度梯度、体温度不均匀度、面温度不均匀度等温度特性,并通过实验验证了数值模拟结果的准确性。在此基础上定量分析了不同传热方式和运行参数对温度特性的影响规律,从传热方式、结构设计、运行参数三个角度,提供了控制柱体温度特性的方案。结果发现:相比于只有单纯顶部送风,设置局部喷口送风可使柱体平均温度的降幅提升5.1%,柱体温度不均匀度降幅提升38.3%,同时降低了柱体面温度不均匀度,并将柱体温度梯度控制在近导热面侧;附加低温辐射屏后,对流和辐射的耦合传热可使柱体平均温度降幅减少2.3%,柱体温度不均匀度降幅提升57.5%,同时降低了柱体面温度不均匀度。     

Dynamic creep and mechanical characteristics of SmartSet GHV bone cement

The restrained dynamic creep behaviour and mechanical properties of SmartSet GHV bone cement have been investigated at both room temperature and body temperature. It was found that the bone cement behaves significant differently at room temperature from that at body temperature. The test temperature had a strong effect on the creep performance of the bone cements with a higher creep rate observed at body temperature at each loading cycle. For both temperatures, two stages of creep were identified with a higher creep rate during early cycling followed by a steady state creep rate. The relationship between creep deformation and loading cycle can be expressed by a Hyperb 1 model. As a visco-elastic material, the sensitivity of bone cement to the temperature change was evident during mechanical testing. Compared to the mechanical strength at room temperature, a decreased value was demonstrated at body temperature. The bending modulus was very sensitive to the change in testing temperature, where a reduction of 52% was recorded. A significant reduction in compressive and bending strength, 31 and 23% were recorded respectively. The effect of temperature on bending strength was less apparent, where only 13% reduction was exhibited at body temperature compared to room temperature.     

铁磁材料阿留麦尔居里温度测试研究

铁磁材料阿留麦尔合金具有稳定的居里温度,常作为热分析温度校准的标准物质。介绍了阿留麦尔合金原料的选择、成分测试以及成分差异对居里温度的影响、居里温度的测量方法。采用可溯源的温度有证标准物质对仪器进行温度校正后,选取铟熔点标准物质作为外标物质,实现溯源至SI单位。测试了铁磁材料阿留麦尔居里点国家有证标准物质GBW(E)130668(居里温度为161.6℃,U=2.1℃,k=2),测试值为161.8℃,测试结果在认定值的不确定度范围内。     

含硫油品储罐自燃灾源温度场的数值模拟

目前在役储罐的温度场难以准确的描述,对安全作业造成隐患。基于国内外储罐自燃机理研究,建立了含自燃灾源的储罐物理模型和数学模型,利用ANSYS有限元平台分析了自燃灾源、保温层厚度、环境温度及空气对流系数对含硫油品储罐温度场的影响.数值模拟结果表明,随着自燃灾源的持续氧化,外壁温度场异常区域逐渐明显;增加保温层厚度,外壁异常区域温差减小的趋势由大变小,当厚度达到30mm时,最大温差降至0.4℃;升高环境温度,外壁异常区域温差均匀降低,当环境温度达到35℃时,外壁温度基本趋于环境温度;增加空气对流系数,外壁异常区域温差快速减小,当空气对流系数达到100W/(m·℃)时,外壁温度接近环境温度,且外壁温差基本趋于一致.