成形磨齿工艺参数对磨削温度影响规律的研究

基于矩形移动热源理论分析了成形磨齿工艺参数对磨削温度的影响。根据有限元离散化原理,建立了干式磨削瞬态温度场数学模型。根据热量分配关系,导出了磨削区热流密度的理论计算公式。在磨削区施加由不同磨削工艺参数计算得到的热流密度,进行了瞬态温度场的三维有限元仿真,从而得出了不同工况下齿面温度场的变化规律。     

挖掘机动臂板焊接温度场模拟及影响因素分析

利用有限元方法对挖掘机动臂平板对接焊温度场进行了分析,采用Goldak椭球热源模型,应用DFLUX子程序定义热源模型的位置、大小、热输入以及焊接速度等参数来模拟瞬态温度场的分布及其变化,在此基础上通过改变焊接热输入、热源模型参数和焊接速度来分析其对温度场分布的影响规律.研究结果表明,由于焊接热源具有集中移动的特点,焊接热源模型参数以及焊接速度对焊缝区和热影响区的温度分布影响比较明显,热输入的变化与最高温度的变化大致呈线性关系.运用有限元法,选取Goldak椭球热源模型通过DFLUX子程序可有效进行挖掘机动臂平板焊接的数值模拟.     

水火弯板温度场理论分析和数值模拟

水火弯板工艺是船体外板弯曲的一项关键的流程,前人对钢板的温度场已进行过相关的研究。高斯热源热流密度模型被广泛用于水火弯板的温度场的分析,其参数的选取和定义,是水火弯板数值模拟中一个关键问题。本文采用高斯热源热流密度模型对水火弯板中的气体火焰热源和钢板的温度场展开了研究,并提出了高斯热源热流密度模型的不足和改进方法。     

双椭球热源模型参数对TIG焊接温度场影响规律的研究

针对奥氏体不锈钢0Crl8Ni9的TIG焊接过程,建立了相应的数学模型和物理模型,并基于ANSYS平台进行有限元计算,分析了双椭球热源模型各参数对熔合区、热影响区分布和边界走向以及焊接温度场的影响规律。结果表明,在其他条件一定的情况下,热源宽度参数b主要影响熔合区和热影响区的宽度尺寸,热源深度参数c主要影响熔合区和热影响区的深度尺寸。研究还发现,熔合区的温度场分布和温度峰值对热源模型参数的变化较为敏感。     

2219铝合金激光电弧复合焊接及其温度场的模拟

研究了在激光电弧复合焊接条件下,2219铝合金的焊接工艺参数及其温度场的变化。通过调节激光功率、焊接速度等,得到了最佳焊接工艺参数;利用ANSYS有限元软件,采用均匀分布的高斯分布热源、柱体热源与椭球热源模型相叠加的组合热源模型,对6 mm厚2219铝合金的激光-MIG复合焊接温度场进行了数值模拟。实验所得焊缝接头平均抗拉强度为155 MP,达到铝母材的51%;且数值模拟结果与焊缝截面尺寸基本一致,表明了所选热源模型可适用于2219铝合金激光-MIG复合焊接温度场的数值模拟。该研究为铝合金的激光-MIG复合焊接的工艺研究以及数值模拟提供了有益的参考。     

铝合金大扁锭半连续铸造温度场与应力场的三维有限元仿真分析

基于大型非线性有限元分析软件MARC,建立了半连续铸造三维热力耦合的物理模型和数学模型及半连铸过程复杂的边界条件和热接触条件;模拟现场工艺变化规律,对铝溶体在凝固成形过程中的温度场和应力场进行仿真;通过改变结晶器冷却水量(改变一冷区和二冷区的界面传热强度)及拉坯速度等工艺参数,利用该软件系统综合分析了工艺条件的改变对铝锭温度场和应力场的影响规律.仿真分析结果与现场观测结果相吻合.     

搅拌摩擦焊接工艺过程的建模及热力耦合分析

搅拌摩擦加工技术是近些年发展起来的一种金属材料新型加工处理技术。搅拌摩擦焊接是一个复杂的温度场、流动场和力场相互耦合的、非线性的物理过程。基于FSW工艺过程热源的热力耦合模型,建立了搅拌摩擦焊接工艺过程可靠性模型,并分析了各工艺参数对工艺过程仿真分析的影响,提出了铝合金搅拌摩擦焊接工艺过程的建模及热力耦合分析方法,为进一步优化FSW焊接的工艺参数提供了理论参考。     

关于不同燃烧器结构对回转窑窑内流场影响的试验研究

本文在三通道燃烧器窑内冷态模化计算基础上,进行了窑内速度场、温度场测量,并根据测量数据及计算,分析了几种典型回转窑多通道燃烧器结构参数对窑内流场的影响,通过分析窑内流场空气动力特性,比较了燃烧器不同结构参数对窑内气流混合、燃烧过程及火焰形状的作用,为今后进一步进行新型燃烧器设计提供参考。     

无连杆往复压缩机滑块的摩擦热学研究

无连杆往复压缩机滑块的磨损是决定该种压缩机可靠性的主要因素之一。本文对影响滑块磨损的摩擦热源分布进行了分析，采用摩擦热学理论，用数值方法计算了滑块温度场，预测了摩擦表面最高温度，并实测了滑志人的本体温度，为进一步改善滑块的润滑状况及减少磨损提供参考数据。     

磨削淬火技术中温度场的理论研究

磨削淬火是利用磨削热对工件表面进行热处理,使工件表层发生马氏体相变,达到与表面强化处理一样的性能。本文采用倾斜移动热源模型对工件温度场进行了理论计算并与Jeager移动热源模型进行了比较;分析了各加工参数对工件表面最高温度的影响;利用实验研究验证了理论分析结果。研究结果表明,在磨削淬火技术中,采用倾斜移动热源模型,可提高磨削淬火技术温度场的预测精度。     

垂直腔面发射激光器温度控制装置的设计

介绍一种VCSEL(垂直腔面发射激光器)激光二极管温度控制装置的设计.该装置采用了圆筒形的热沉、圆筒形TEC(热电制冷器)和冷却板,把激光管置于圆筒形的冷却板之内,由于圆筒形的热沉、TEC和冷却板与激光二极管接触面积较大,所以无形中提高了温度控制系统的散热和加热效率,从而提高了系统的温度稳定性和控制范围.     

超轻系列轴承热处理工艺探讨

采用正交试验法研究了加热温度、保温时间、工件冷却时间、搅拌速度等四种因素对61810轴承外圈椭圆变形、硬度和组织的影响。结果表明,套圈硬度和组织均能满足技术要求,工件冷却时间对椭圆变形影响较大,搅拌速度次之。通过试验,确定了61810轴承外圈的最优热处理工艺参数。     

具有独立温控单元的模具温控凝固成形装置的研制

为深入研究模具温控凝固成形工艺,研制出一种柱状件成形的试验装置,包括成形模具和温度测控系统。设计独立的加热及冷却温控单元各8组,均匀分布在模具中,加热单元采用16根远红外加热管,模具冷却采用冷却水管道强迫对流方式进行,模壁内的冷却管道通过机加工完成。使用8个位于模具不同位置的热电偶检测成形过程中熔体的实时温度,系统根据数据采集模块采集到的温度数据,输出控制信号分别控制各加热及冷却单元的通断,从而实现模具温度的自动控制。流程控制通过基于工控组态软件MCGS开发的应用系统实现,可进行整个过程的温度数值、曲线显示及报警、循环策略控制。数值模拟与成形试验的结果表明,计算值与试验值之间的误差基本在8%以下,零件内部成形质量较好,无缩孔等缺陷。     

塑料微流控芯片热压成形温度控制装置

采用聚合物如塑料等制作微流控芯片是拓展芯片应用,实现芯片产业化的关键。温度是塑料微流控芯片热压成形过程中的重要工艺参数。本文采用半导体热电致冷堆,设计了适合塑料芯片制作的温度控制装置;分析了升降温过程中所需的加热／制冷功率,并对升降温特性进行了研究;设计了半导体热电致冷堆供电电源装置。对温度控制装置的升／降温及温度控制精度进行了实验,并给出了实验结果。     

湿式微波杀菌试验装置谐振腔设计

为解决水产品杀菌过程中的加热均匀性问题,提出一种湿式微波杀菌的技术方案,将微波杀菌与常规热力杀菌相结合,热水和微波同时对食物杀菌,食品在短时间内可获得比单纯使用微波或水浴杀菌方式更高的温度均匀性。根据方案,研制湿式微波杀菌装置,并对装置关键部件——微波谐振腔进行有限元方法分析,以确保装置性能指标。     

变频调速冷却系统在螺杆空压机控制中的应用

目前市场上运行的变频螺杆空压机普遍采用温控阀控制和调节排气温度,在该传统结构基础上,基于其运行可靠性和节能降噪角度上,提出变频螺杆空压机配套应用变频调速冷却系统控制排气温度的新思路,综合概述该系统控制原理、技术条件、结构配置等;进而描述方案具体实施细节,从系统参数设置、系统工作流程等方面进行论述,对使用中的重点关键点进行了研究和分析,给出了行之有效的方法;并与传统控制方式进行比较的基础上总结该系统结构的优点,肯定了变频调速冷却系统代替传统温控阀控制排气温度技术可行性和经济性,为变频螺杆空压机供气领域的技术革新,开辟了切实有效的途径.     

铝合金压铸模具热疲劳寿命试验研究

压铸模具是压铸的关键部件之一,其经受周期性的加热与冷却,易产生热疲劳。针对这种现象,研究压铸模具热疲劳的过程,不同工艺对热疲劳寿命的影响规律,探索预测压铸模具热疲劳寿命的方法。研究开发自约束冷热疲劳方法的热疲劳试验机,试样在铝液中加热,在脱模剂中冷却,试样内部通冷却水冷却,实现在压铸条件下的模具热疲劳试验。采用开发的热疲劳试验机对H13钢试样进行热疲劳寿命试验研究,在试验过程中测量试样的温度变化,每隔3 000～4 000次测量残余应力,观察裂纹,经过几万次的循环后可以得到应力变化曲线和基于温差的模具热疲劳寿命曲线。研究水冷对试样的温度、应力、裂纹以及热疲劳寿命的影响。同时,针对试验过程进行传热数值模拟,得到不同工艺条件下的模具温差。试验和数值模拟相结合讨论如何提高模具的热疲劳寿命。     

复合中空热管传热性能研究

为了解决工业中的大量低品质烟气余热的回收利用和烟气酸露点腐蚀导致设备容易失效的工程问题,提出了一种复合中空热管传热元件,介绍了其结构及工作原理;对其内部传热机理进行了分析,并对其启动特性、等温性能和传热性能进行了试验研究。研究结果表明:复合中空热管在外管壁温度30℃时,加热时间2 min之内就能正常快速启动工作;在自然空气对流冷却条件下,具有较好的等温特性;复合中空热管的传热系数随着冷却水雷诺数的增加而增加;在加热蒸汽温度低于125℃的低温蒸汽加热条件下,当冷却水的雷诺数为6650时,复合中空热管的传热系数为1350W/(m2.℃)。试验研究结果为复合中空热管换热器的工程应用提供了基础。     

太阳能燃气热泵供暖系统及余热回收分析

对太阳能燃气热泵供暖系统及余热回收性能进行了研究。建立了系统的仿真模型,对套缸冷却系统和排烟余热回收器进行了模拟计算。分析了套缸冷却水流量的变化规律、确定了排烟余热回收比(排烟余热中回收的热量占排烟余热总热量的比例)、热回收循环水流经套缸冷却器及排烟余热回收器后的温升情况,最后以沈阳地区某建筑为例,对系统余热回收的经济性进行了分析。结果表明:发动机转速每增加100r/min,所需的套缸冷却水流量增0.285~1.21g/s;排烟余热回收比为0.7时,系统可以获得最大的能源利用率(是指有效利用部分与总能源量的比值);热回收循环水流经套缸冷却器后温度上升2~5℃,在最佳的余热回收比下,热回收循环水流经排烟余热回收器后温度可提高2℃左右;运行时间超过2年时,余热回收型太阳能燃气热泵比非余热回收型太阳能燃气热泵更加经济。     

An automated laser thermometer for studying plasma processes in the microtechnology

The design and characteristics of an automated temperature sensor of dielectric and semiconductor substrates in apparatuses for film deposition and etching of microstructures are considered. The temperature is measured via the laser interference thermometry technique as wavelengths of 0.633 and 1.15 μm of a He-Ne laser. A signal-to-noise ratio of ～30 dB attained in the system is such that the device is sensitive to a change in the substrate temperature of 0.01 K. The heating and cooling of the wafer are recognized automatically and displayed via a graphic interface in real time. An interferogram recorded during substrate heating or cooling, the time dependence of the temperature after the discharge initiation, and the temperature dependence of the substrate-heating power are displayed on the monitor. For 0.5-mm-thick silicon substrates, the measurement range at a wavelength of 1.15 μm extends from cryogenic temperatures to 650 K.