Fe-C合金凝固组织元胞自动机-有限单元法三维模拟

使用有限元商业软件CALCOSOFT3D中的元胞自动机模型,对Fe-C合金凝固过程微观组织进行了模拟.形核模型采用基于高斯分布的连续性形核模型,两种形核分布函数分别处理型壁和熔体内部的形核:枝晶尖端生长速度与局部过冷度的关系采用KGT模型.计算了不同浇注温度、对流换热系数及溶液内部形核过冷度对凝固组织的影响.随着浇注温度从1778K升到1823K,晶粒密度由1.993×10~7m~(-2)减小到1.983×10~7m~(-2),晶粒平均半径从183μm增大到196.3μm;当对流换热系数由500W/(m~2·K)增加到5000W/(m~2·K),晶粒密度由2.114×10~7m~(-2)减小到1.983×10~7m~(-2),晶粒平均半径从161.2μm增大到196.3μm;随着最大形核过冷度的增大,晶粒平均半径增大,当过冷度为8,平均晶粒半径达到233.8μm.     

Al-Si合金凝固组织的三维模拟及预测

用有限元商业软件PROCAST中的CA-FE模型,对不同工艺条件下Al-Si合金A104的凝固组织进行了三维模拟及预测,并进行了热态验证实验.研究结果表明,模拟结果与实验结果基本吻合,能够较为准确地反映出等轴晶和柱状晶的分布位置、比例和大小;当浇注温度从903K增大到993K,铸件凝固组织中柱状晶比例由22%增大到45%,且晶粒组织明显变得粗大;当冷却强度从500 W/(m2.K)增大到4000 W/(m2.K),铸件凝固组织中柱状晶比例明显增大,由14%增大到38%.     

渗碳化学热处理合金钢晶粒长大的元胞自动机模拟

针对重载齿轮用18Cr2Ni4W合金钢的渗碳化学热处理过程,本研究建立了元胞自动机模型并对奥氏体的晶粒长大现象和碳化物对晶界的钉扎作用进行模拟研究。开展了18Cr2Ni4W合金钢保温实验并观察晶粒大小,发现数值模拟结果与实验观察结果具有较好的一致性。模拟和实验结果表明,随着保温时间的增加,平均晶粒尺寸增加,且温度越高,晶界迁移率越高,晶粒长大速率也越快。模拟再现了奥氏体晶粒长大过程中碳化物对晶界有钉扎作用,对碳化物阻碍晶界迁移和晶粒继续长大进行了可视化分析。本研究能够预测和再现不同渗碳温度时奥氏体晶粒尺寸的演化规律,为减少实验次数、降低渗碳工艺研发成本提供有力工具。     

埋地管道点蚀生长的三维元胞自动机模拟

采用一个三维元胞自动机模型对土壤腐蚀环境中管道金属基体坑点的生长、演化过程进行研究。模拟结果得到了不同条件下管道腐蚀损伤过程的瞬像,并提出了蚀坑宽径比、蚀坑深度比及蚀坑形状参数等一系列腐蚀损伤参数,对管道腐蚀损伤程度进行了定量描述。     

基于元胞自动机的图像法检测抑菌圈

针对工业冷却水行业对抗生素类杀生剂的药效评价所采用的微生物抑菌圈直径法,提出了一种图像法测量抑菌圈直径.在获得抑菌圈图像后,首先进行灰度化和维纳滤波图像增强预处理,然后基于Hough变换提取抑菌圈图像,最后经过元胞自动机进行抑菌圈边缘检测,计算出抑菌圈直径.另外,与常规图像边缘算子(Prewitt和Canny)进行了对...     

磁性薄膜生长的元胞自动机模拟

采用原子嵌入势,用元胞自动机方法模拟了铁(001)面上的薄膜生长。研究了溅射原子的沉积、迁移扩散和再蒸发3个主要的过程。发现溅射功率和基底温度对薄膜表面所形成岛核的形态影响很大,定量计算了当溅射功率和基底温度变化时岛的均匀度。给出了对于实验有指导意义的结论。     

埋地管道土壤腐蚀的元胞自动机模拟

采用元胞自动机对土壤腐蚀环境中埋地管道金属表面的局部腐蚀损伤演化过程进行研究.以扩散过程为控制因素的金属腐蚀体系为研究对象,采用一个新定义的局部规则反映腐蚀现象中的基本化学物理过程.结合埋地管道腐蚀环境,对金属表面蚀坑生长过程进行模拟,得出蚀坑等效半径和蚀坑深度变化规律.     

储罐底板腐蚀穿孔的元胞自动机模拟

分别用两个元胞自动机模型对油罐底板上、下表面的点蚀生长过程进行研究。根据元胞自动机的机理和底板上、下表面的腐蚀机理,建立了元胞自动机模型的演化规则,并对底板腐蚀过程中的电化学反应和扩散过程进行了模拟。结果表明元胞自动机方法可用于油罐底板腐蚀穿孔的模拟。     

元胞自动机方法模拟材料点蚀过程的建模过程

基于元胞自动机模型的框架特性,构建了模拟材料多点蚀过程的元胞自动机(CA)模型框架.简要介绍了CA作为一个物理系统模型的优点,提出了模拟材料多点腐蚀初期和增长期的计算机模型原理,最终提出了点蚀的CA模型.     

塑料挤胀成型工艺及成型过程的有限元模拟

介绍了塑料挤胀成型工艺,分析了塑性有限元法对塑料挤胀成型过程的适用性,借助ANSYS有限元分析软件对塑料三通的挤胀成型过程进行了三维有限元模拟,给出了特定条件下的计算结果.     

铜合金的ICP光谱分析

本文采用电感耦合等离子体发射光谱仪对铜合金中硅,锰,铬,钼,钒,铝,钛的分析方法进行研究,着重做了内标试验,高峰校正试验及其它干燥试验,通过试验找到了一个分析铜合金的准确可靠的方法,本方法灵敏度及准确度高,操作简便快速。     

Crystallography and Microstructure of Directionally Solidified Oxide Eutectics

The crystallographic features of several directionally solidified binary oxide eutectics were examined by the Buerger precession X-ray method and are discussed in terms of the lattice misfit and ionic charge compensation at the interface, particularly with regard to the oxygen sublattice. Fibrous and lamellar micro-structures are classified and the resultant morphologies related to the phase volumes. The interphase spacing proportionality to the inverse square root of the solidification rate is examined.     

双螺杆非啮合并列型螺纹元件三维非等温流场数值模拟

利用ANSYS软件包对双螺杆挤出机非啮合并列型螺纹元件进行了三维非等温非牛顿流场分析,给出了速度场、压力场、温度场的基本规律以及螺杆特性曲线的分布。计算结果表明：螺棱处的物料具有较大的压力梯度和速度梯度,啮合区的物料温度较高,应当采取适当的降温措施;流量与螺杆转速成正比,与流道两端的压差成反比。     

轮胎胎圈压力三维仿真方法研究

根据胎圈压力试验机工作原理,采用有限元仿真技术探讨轮胎胎圈压力三维仿真方法。分别建立分离式轮辋块和轮胎三维模型,从模型和模拟过程入手提高轮辋装配三维仿真过程的计算效率。结果表明:三维仿真精度比二维仿真精度提高;钢丝圈内直径对胎圈压力影响显著,轮胎设计时应严格控制此参数;钢丝圈的弹性因数在0.30～0.50范围内,钢丝圈材料模型可以较为准确地模拟真实钢丝圈材料;轮胎与轮辋之间的摩擦因数设定为0.5较为合适。     

铁碳微电解法处理颜料废水的试验研究

采用铁碳微电解法处理颜料废水能有效去除其色度并降低COD.文章以实际生产的颜料废水为研究对象,考察了原水的pH、停留时间(HRT)、原水初始浓度、曝气时间以及氧化剂Ca(ClO)2用量对处理效果的影响.结果表明:在最优工艺条件下,CODCr去除率在80%以上,色度的去除率几近100%.     

Microstructure of Alumina Brazed with a Silver-Copper-Titanium Alloy

Joints of high-purity Al₂O₃ were made with a 56Ag-36Cu-6Sn-2Ti (wt%) experimental alloy by vacuum brazing at 900°C for 20 min. The microstructure at the ceramic-metal interfaces was examined in cross-sectional specimens of the joints, and phases formed by reaction between the braze filler metal and the Al₂O₃ were analyzed for composition and crystal structure in a transmission electron microscope. A 0.1- to 0.2-μm-thick layer formed directly on the Al₂O₃ surface. This layer was Ti-rich, had the face-centered-cubic crystal structure with a lattice parameter of 0.423 nm, and was identified as oxygen-deficient γ-TiO. The second reaction layer was ∼3 μm thick, and it separated the TiO layer from the metallic phases of the braze filler metal. The structure of this layer, as determined by electron diffraction, was diamond cubic of the space group Fd3m , with a lattice parameter of 1.137 nm. The combination of microanalysis and diffraction data confirmed that this phase was Ti₃(Cu_0.76Al_0.18Sn_0.06)₃O and indicated that it can be classified as an n phase.     

注塑模冷却分析的边界元法

本文介绍了一种注塑模冷却分析的有效方法－－边界元法，根据注塑模内部尺寸相差悬殊（型胶为一狭缝，冷却孔长度远大于其直径）的结构特点，推导出适用于注塑模冷却分析折边界积分方程，并给出模具三维温度场的边界元计算方法，最后，利用一个例子说明了其于边界元法的冷却分析在实际中的应用。