基于LabVIEW的瞬态温度测试系统

针对极端工况下瞬态温度动态诊断的难题,设计了以钨铼快速热电偶为传感元件和LabVIEW为开发平台的测试系统,对热电偶进行了冷端温度补偿,实现了在侵蚀环境下的瞬态温度的诊断.对锌熔滴扁平过程瞬态温度测试表明,其温度变化范围在ms级,并以波形图的形式显示出了瞬态温度的变化情况,对其进行了分析.该系统可用于发动机进口、爆发器内壁等工业和军工中需要快速高温测量的领域.     

瞬态温度计算机测试系统设计

本文主要介绍某装置发射时,用于测试发动机尾焰温度的瞬态温度计算机测试系统.由于某装置起飞时发动机工作时间短,尾焰温度不能用常规的方法去测试,而用瞬态温度计算机测试系统测试,很好的解决了这一问题.瞬态计算机温度测试系统有较好的瞬态特性,对工作时间较短的发动机尾焰温度有捕捉功能,试验中获取了较可靠的数据.     

温度外推在瞬态高温测试中的应用

借助蓝宝石光纤温度传感器和多路数据采集卡,根据传热学的基本原理,建立了瞬态高温的黑体腔外推测试模型,并通过有限差分逼近外推法实现了对瞬态高温的测量.在此基础上,利用氢氧焰来模拟瞬态高温热源,得到了传感器和红外测温仪测得的黑体腔内外膜层温度变化曲线,从而验证了该外推模型及方法的正确性.     

螺栓联接法兰瞬态温度场分析

建立了螺栓法兰联接的三维力学及传热学模型,在考虑垫片非线性基础上,研究了法兰的瞬态温度场分布以及温度场的变化,对垫片和螺栓载荷的影响.研究表明,由于瞬态温度场的影响,螺栓载荷变化滞后于垫片载荷的变化,并且随着内壁温度的升高而增加;垫片外侧载荷变化呈先升后降的规律.     

湿式摩擦离合器摩擦片油槽对瞬态传热的影响

计算了湿式摩擦离合器摩擦片的热流密度和对流换热系数,建立了考虑油槽结构的摩擦片三维瞬态热传导有限元模型.借助ANSYS软件,分析了不同油槽宽度摩擦片的瞬态温度场,给出了摩擦片最高温度随时间的变化曲线和径向温度分布规律.结果表明,摩擦片最高温度出现在结合时间段中间附近,随油槽宽度增加摩擦片最高温度略有降低;由于油槽的影响,摩擦片径向温度呈阶跃分布,结合完成后摩擦片表面出现椭圆形热斑.     

干式螺杆压缩机壳体水夹层换热性能分析

针对带有水夹层壳体的干式螺杆压缩机,腔体内的温度控制是决定压缩机可靠性的关键要素,为了进一步验证水夹层结构的合理性,准确控制进水量,推导了等熵压缩过程中壳体内壁面温度分布计算方法,得到壳体内壁面瞬态及稳态温度分布;建立了冷却水对壳体内壁面的换热计算模型,得到了在不同温度下水夹层冷却效果变化曲线,从而得到了螺杆压缩机壳体...     

带筋薄壁圆管铝型材瞬态等速挤压过程计算

利用Gleeble热模拟试验机对5083不同温度、不同应变速率下的真应力应变曲线进行了测定。再对带筋管材模具进行结构优选,保证了型材出口流速的均匀。然后将挤压筒传热、模具水冷等温度等计算条件考虑进去,在2mm/s的挤速下,得到了瞬态挤压过程挤压力变化曲线和型材出口温度变化规律。     

螺栓法兰接头瞬态温度三维有限元分析

建立了螺栓法兰联接的三维力学及传热学模型,在考虑垫片非线性和接触问题的基础上,研究了法兰的瞬态温度场分布以及温度场的变化对垫片和螺栓载荷的影响。研究表明由于瞬态温度场的影响,螺栓载荷变化滞后于垫片载荷的变化并且滞后程度随着内壁温度的升高而增加;垫片外侧载荷呈先升后降的规律。     

FDM 3D打印温度仿真分析

选用目前市场上一款畅销的3D打印热端组件进行产品建模,利用Floefd软件,以ABS打印材料为例,进行恒温控制的瞬态热仿真,获得温度传感器的温度-时间曲线,以及ABS材料493.15 K温度线的图形,为精确控制材料打印温度提供参考。     

径向基函数神经网络在转运摊铺工艺中温度离析分析的应用

通过构建反映沥青混凝土路面转运摊铺施工工艺中温度离析关系的径向基函数(RBF)网络,并利用所做的温度离析检测实验数据对其进行实例计算,得到了温度离析的拟合曲线和误差曲线,结果表明RBF网络能够对温度离析程度作出判断,具有良好的实用性,适于实时预测控制沥青混合料的温度离析分析.     

瞬态切削用智能测温刀具的研究

针对传统切削温度测量手段无法实时测量刀尖切削区域瞬态温度的技术难题,研制一种基于NiCr-NiSi薄膜热电偶的瞬态切削用智能测温刀具,采用直流脉冲磁控溅射技术制备了致密性和绝缘效果良好的SiO₂绝缘薄膜及热电偶电极薄膜;利用自行研制的薄膜热电偶自动标定系统对研制的测温刀片的静、动态技术特性进行测试和分析,结果表明所研制的测温刀片在30～300℃范围内具有良好的线性,其塞贝克系数为40.5 μV/K,最大线性误差不超过0.92%,且响应速度快,时间常数为0.083 ms;可嵌入刀杆的温度测试单元实现了在切削加工过程中对瞬态切削温度数据的实时采集、数据存储与无线传输功能;现场试验结果显示,所研制的智能测温刀具可以快速准确监测0.1 s内刀具刀尖处瞬态切削温度的变化,为瞬态切削温度测试提供了新的方法,为智能测温刀具的研究与开发提供了新的技术途径。     

HIGH TEMPERATURE MATERIALS AND STRENGTH STUDY IN CHINA

In the past half century China has developed and formed her own system of high temperature materials for power, automobile and aero-engine industries in the temperature range from 550 。C 1 100 。C. These high temperature materials include heat-resisting steels, iron-base, nickel-iron-base and nickel-base superalloys. Some achievements in high temperature strength study, new technologies and new alloy development are also discussed.     

基于改进QPSO-SVR的航空发动机排气温度预测

为了减少航空发动机排气温度的随机性对飞机安全飞行的影响,提出了改进量子粒子群优化支持向量回归机(improved quantum behaved particle swarm optimization support vector regression,简称IQPSO-SVR)的航空发动机排气温度预测模型,以A319飞机的V2500发动机为例,选取状态监控所监测的性能参数数据作为训练样本和测试样本,其中航空发动机的高压转子转速、低压转子转速、燃油流量、高压压气机出口温度以及时间t作为模型的输入,以航空发动机排气温度作为模型的输出,在不同组训练样本的条件下,对改进量子粒子群优化过的支持向量回归基模型进行测试,并与量子粒子群优化支持向量回归机(quantum behaved particle swarm optimization support vector regression,简称QPSO-SVR)、支持回归机(support vector regression,简称SVR)进行对比。研究结果表明,改进量子粒子群优化支持向量回归机在航空发动机排气温度预测中相较其他两方法准确性更高,同时,在添加噪声的情况下,IQPSO-SVR也具有较好的预测能力。     

内燃机活塞表面瞬态温度传感器的研制

针对内燃机活塞表面温度变化迅速的特点,研制了一种瞬态温度传感器用于测量活塞表面温度。采用直流脉冲磁控溅射的方法将NiCr薄膜直接溅射沉积在高温烧结后嵌有NiCr、NiSi丝的陶瓷元件端面,NiCr薄膜外侧溅射Si3N4保护膜。传感器外壁选用带螺纹的304不锈钢作为铠装套筒。采用自行研制的薄膜热电偶静动态标定系统对所研制的瞬态温度传感器进行标定,结果表明:所研制的传感器在50~400℃范围内具有良好的线性和热稳定性,其塞贝克系数在39~41μV/K之间,非线性误差小于0.34%,重复性好;热接点薄膜厚度为355nm时,传感器的响应时间为41.7μs,且响应时间随着薄膜厚度的增大而增加;该瞬态温度传感器可以满足曲轴转速为1800r/min的内燃机活塞表面瞬态温度测试的需求。     

航空发动机吞咽试验

为考核航空发动机对武器发射的包容性,使用航空发动机地面试验台架,建立模拟导弹发射的废气发生装置,进行地面试验。通过对模拟装置的试验研究,得到不同装药量下,火药的燃烧时间、滞后时间和压力平衡时间,测量出废气发生装置的流量以及温升,为发动机试验提供参考。对于发动机的整机吞咽试验,会导致发动机进口温升突增,同时发动机排气温度上升,发动机转速突降,如果不采取措施,会导致发动机的喘振。     

陶瓷构件形状对其抗热震性的影响

在陶瓷材料临界应力断裂理论的基础上,通过分别求解无限大平板、无限长圆柱体和球体三种形状构件在第三类边界条件下的瞬态温度场及瞬态热应力场,研究了不同形状陶瓷构件的热冲击行为,并据此分别建立了引起三种形状陶瓷构件表面临界热应力的临界温差表达式作为它们的抗热震参数。计算结果表明,在相同Biot模数的条件下,无限大平板表面达到临界热应力的量纲-时间最长,无限长圆柱体次之,圆球体表面达到临界热应力的量纲-时间最短;圆球体的临界温差最大即抗热震性最好,无限长圆柱体次之,无限大平板的抗热震性最差。     

红外成像仪在工业中的应用

热像仪属于非接触式测量技术,可用于从安全距离发现电气、机械、工艺问题。这意味着不需距离目标很近,就可测量移动中或位于高处的高温表面,可以快速扫描较大的表面或发现温差,这种温差常常表明存在的问题或即将发生的故障。     

Transient measurements using thermographic phosphors

The decay of thermographic phosphors has been used to measure temperature in a wide variety of applications. Because measurements of a single temperature are obtained from intensity decay in time, the use of phosphors is predicated on the fact that the temperature does not change during the decay. This may not be valid in some engineering applications. A new model for phosphor data reduction designed to recover transient effects is presented. A heated wire experiment is used to determine the efficacy of the approach. Results for a particular microsecond phosphor indicate that transients can be resolved, but not to a great deal of accuracy. Nevertheless, the steady model predicted temperatures that were 10 degrees C off compared to the transient model during high heating.     

调制激光器激励法的热电偶时间常数测试

提出一种利用大功率高频调制CO2激光作为激励源,对表面温度传感器进行时间常数测试的新方法。建立了时间常数测试系统,对温度范围不同、时间常数各异的热电偶进行了时间常数测试,给出了测试曲线。实验证明该系统可以测试亚毫秒至秒量级表面温度传感器的时间常数,其激励源所提供的温度阶跃可覆盖常温至高温范围。     

基于正面焊接多信息融合的GMAW熔透控制

对气体熔化极弧焊(Gas metal arc welding, GMAW)过程中采集的正面熔池图像和温度信息通过多传感器定量信息融合技术,实现熔池图像的有效性判别。将熔滴热焓对温度场的影响考虑在内,对半椭球热源温度场进行修正,得到新型的三维温度场解析模型。借助信息融合后有效的熔池图像可获得无数个熔点温度的位置信息,通过阻尼最小二乘法求解新型温度场模型超定方程、辨识模型中椭球热源系数及熔滴热焓4个时变参数,从而得到实时修正的三维温度场动态解析模型。借助该模型通过PID控制实现了利用正面传感信息对GMAW焊接过程中背面熔宽的闭环控制,取得了满意效果。