泡沫铜压缩屈服强度有限元计算方法

以超声波辅助电沉积工艺制备得到的泡沫铜为研究对象,利用X射线显微计算机断层扫描(computed tomography,micro-CT)技术和数字图像处理技术,实现了对泡沫铜结构的三维重构,并通过有限元软件建立了与电沉积泡沫铜的真实三维结构相一致的有限元简化模型—十四面体三棱柱模型。基于十四面体三棱柱模型,开展了对泡沫铜压缩屈服强度的有限元计算方法研究,深入探讨了十四面体三棱柱单胞模型引起的应力分布变化,建立了屈服强度与孔隙率之间的定量关系。通过对模型进行主动设计,提出了力学性能更为优异的十四面体圆柱模型,为3D打印制备高性能泡沫金属提供了模型参考。     

泡沫铝力学性能的研究及有限元模拟

首先对基体材料、特征参数以及应变率等影响泡沫金属力学性能的因素进行了分析叙述,认为无论何种参数都对泡沫铝的力学性能构成一定的影响,各参数影响程度与胞孔结构有关。然后综述了多孔材料模型以及准静态和动态泡沫铝力学性能有限元模拟的研究进展,最后总结了当前的研究结果并提出自己的观点。     

脉冲电镀法制备泡沫铜

研究了采用脉冲电源电镀法制备泡沫铜。以聚氨酯泡沫为基体,经过粗化、活化、化学镀铜工艺在聚氨酯泡沫上化学镀铜,随后采用脉冲电源作为电镀电源,在占空比10%~40%、频率100~200 Hz、电流密度80~350A/m2条件下制备泡沫铜。     

钨铜粉末轧制的有限元模拟研究

选用Drucker-Prager/Cap模型来描述钨铜粉末的轧制变形行为,建立钨铜粉末轧制有限元模拟模型。利用Abaqus有限元分析软件研究钨铜粉末轧制成形过程中轧辊辊缝、轧制速度和轧制温度等工艺参数对板材相对密度的影响,并将模拟结果与粉末轧制实验结果进行对比。结果表明:钨铜合金粉末轧制过程中,轧辊辊缝越大,轧制所得板材的相对密度越小,密度分布越均匀;轧制速度越快,板材的相对密度越小,边缘低密度区域越小,密度分布越均匀;轧制温度越高,板材的相对密度越大,粉末流动性越好。将模拟结果和实验结果对比,两者基本一致,最大误差为4.1%,表明有限元模型的可靠性。     

电沉积法制备泡沫铜

以聚氨酯软泡沫为基体，经预处理、化学沉积、电沉积和焚烧及热还原工艺制备了均匀分布三维网状孔结构的、高空隙率（〉９５％）且具有一定拉伸强度的泡沫铜材料，通过电子显微镜及生物显微镜观察了制备过程各步骤产品的形貌，用图像分析仪测定了泡沫铜的孔径分布，并运用线性电位扫描法对在泡沫上电沉积的阴极过程进行了研究。     

铜锍包吊耳断裂的有限元分析

对某企业铜锍包吊耳断裂的原因进行分析,通过解析分析、静态有限元计算、动态有限元模拟及断口形貌的综合分析,最终判断频繁碰撞是造成铜锍包吊耳失效的主要原因,对日常的管理及操作提出了改进建议。     

闭孔泡沫铝准静态压缩试验的有限元仿真

根据泡沫铝孔洞的结构特点,建立了单一孔十八面体力学框架模型,进而组建泡沫铝力学矩阵模型.通过有限元分析软件对其进行纵向加载准静态模拟仿真试验,得到了力学矩阵模型的应力分布图、位移与变形分布图以及应力-应变曲线.将仿真试验得到的应力-应变曲线分为4个阶段,分析了各阶段的产生过程和力学原理,得到泡沫铝纵向准静态压缩时的力学...     

高炉铜冷却壁热力耦合的有限元分析

为评估高炉铜冷却壁工作时的热应力分布,先对铜材料进行高温拉伸试验,获得不同温度下铜的弹性模量,为铜冷却壁热力耦合数值分析提供了基础数据。通过对高炉的整体分析,得到各段铜冷却壁的位移。在此基础上计算自由膨胀时各段联络管的位移,考虑相互连接情况,最终计算得到实际工作时铜冷却壁的温度及应力分布。热膨胀导致铜冷却壁产生的热应力小于材料屈服强度,但挤压造成水管根部平均应力上升会导致疲劳失效。     

泡沫陶瓷—一种有效的钢水过滤器

分离工艺与过滤管论简介根据约束相与非约束相的不同,分离工艺可分成不同类型,见图1。液相受约束的工艺有悬浮、重力沉淀和离心沉淀工艺。这三种工艺都要求固相与液相的比重有明显的差别,被清除的夹杂粒度必须相当大。根据Stokes定律,静液槽中固体或不互溶的液体颗粒的上浮速度是:     

铸造泡沫金属现状及泡沫铝的研究

泡沫金属材料是近年来发展的一种功能型材料,具有高孔洞度、重量轻、透气性好、消音、绝热、不燃烧等优点,正在获得日趋广泛的应用。其生产方法很多,如铸造法,金属喷涂(镀)法,粉末冶金法,溅射沉积法等,而且可用某些特殊工艺将泡沫金属制成带材、板材、管材和特殊复合材料。根据笔者等人的分析和试验,采用铸造法生产泡沫金属工艺比较简单,成本较低,孔隙率高,是颇有前途的工艺方法。1.铸造方法1.1 发泡法将发泡剂加入金属液中,受热分解后放出气泡使金属发泡,待金属液冷却后即得到泡沫材料。常用的发泡剂有 TiH_2,ZrH_2等,该方法的主要缺点是组织中气泡密度不均匀,较大的气泡集中在铸件中心,靠近     

热氧化法在泡沫铜上制备CuO纳米线及其光催化性能研究

采用热氧化方法,在泡沫铜上制备了高度有序的三维CuO纳米线(CuO NWs)阵列;利用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对CuO NWs阵列的形貌、成分以及结构等进行了表征。重点研究了不同氧化温度对CuO NWs形貌和氧化物平均晶粒尺寸的影响,讨论了纳米线的生长机制。结果表明:CuO NWs直径随温度升高而增大,密度随Cu2O平均晶粒尺寸增大而减小,CuO NWs的最佳生长温度为400℃,直径在50~120 nm,长度可达5μm,长径比最大,不易脱落。同时也研究了CuO NWs阵列光催化降解甲基橙的能力。结果表明:CuO NWs在可见光和紫外光照射下对甲基橙进行光催化降解时,其降解效率分别高达76.6%和87.2%。     

孔密度和孔隙率对泡沫铜换热性能的影响

采用超声波辅助电沉积工艺制备了9种不同孔结构的泡沫铜,研究了水工质、层流-紊流转捩状态下(0.4~1.3 m/s)泡沫铜的孔密度和孔隙率对换热性能的影响。结果表明:相同孔隙率,孔密度从10 ppi增大到45 ppi时,泡沫铜的黏性系数K1和惯性系数K2分别降低约80%和50%,努赛尔数Nu提高了约1.0倍;相同孔密度,孔隙率从96%降低到90%时,泡沫铜的K1和K2分别降低约30%和20%,Nu提高了约0.5倍;10 ppi孔密度、96%孔隙率的泡沫铜具有最优的综合性能。     

电沉积法制备多层泡沫铜/镍

采用聚氨脂泡沫为基体,经预处理、化学镀、电沉积制备了均匀分布三维网状孔结构的高空隙率多层泡沫金属铜/镍。通过电子扫描电镜(SEM)观察了泡沫的形貌,并测定了多层泡沫材料的主要物理性能。     

铝合金点焊过程中铜铝合金化的有限元分析

为了研究铜铝合金化反应的机理,本文建立了一种基于铜和铝扩散反应进行的有限元模型。由于热传导方程和扩散方程在表达形式上的相似性,所以用模拟热传导的方式来模拟铝在铜电极中的单向扩散过程,以温度分布表示扩散浓度的分布情况。研究表明：若只考虑铝在铜中的单向扩散,将试验中的数据按比例进行换算,这样计算出来的试验结果与模拟结果比较相近。     

表面镀钨金刚石/铜复合材料的有限元模拟

利用有限元分析软件ANSYS,对表面镀钨金刚石/铜复合材料进行了数值模拟,研究了金刚石体积分数、金刚石粒径及镀层厚度对表面镀钨金刚石/铜复合材料导热系数和热膨胀系数的影响。结果表明:随着金刚石体积分数的增加、金刚石粒径的增大、镀层厚度的减小,复合材料的导热系数呈现出增加的趋势,与文献数据的变化趋势相符,热膨胀系数受金刚石体积分数影响最大,金刚石粒径选在150~200 μm较为合适。     

铜冶炼全悬挂转炉扭力杆有限元分析

针对某钢铁厂转炉缓冲扭力杆运行时出现的截面疲劳断裂以及弯曲应力变形,基于Pro/E建立扭力杆的三维实体模型,采用Ansys Workbench对扭力杆在转炉最大倾动力矩工况下的应力分布与变形、扭转位移、危险截面以及最大剪应力状态进行分析,确定扭力杆的结构力学特性,从而为扭力杆的设计制造与安全运行提供可靠数据来源.     

美国的泡沫浮选研究

美国每年用泡沫浮选法处理的矿石5亿吨。过去10年研究提供的大量资料论证,硫化矿物的浮游反应是电化过程引起的。从硫化矿物和浮选药剂间存在的电化反应以及大多数硫化矿物都是半导体得到的启示,控制浮选过程的电化电势,可能是通过控制矿物药剂相互反应来控制矿物选择性及其回收率。     

泡沫渣行为研究

德国人Matjaz juhart等用实验室装置和图像分析法研究了炼钢泡沫渣的行为，供助图像分析可以连续观察和计算泡沫渣的形成过程，介绍了溶渣成分尤其MgO含量对泡沫渣行为的影响。