喷涂层对十字接头焊趾裂纹应力强度因子的影响

利用有限元分析软件ANSYS分别建立了非承载十字接头焊趾裂纹的二维和三维断裂模型,并计算了焊趾裂纹尖端的应力强度因子.分析了等离子喷涂层弹性模量对裂纹尖端应力强度因子的影响,以及裂纹尺寸对裂纹尖端应力强度因子的影响.计算结果表明,等离子喷涂层使焊趾裂纹尖端应力强度因子明显降低.对于确定的裂纹尺寸、形状,裂纹尖端的应力强度因子随涂层弹性模量的增加而降低.当Ec/Ep=0.6,二维模型中a/t=0.125时,喷涂后裂纹尖端应力强度因子降低了62.5%;三维模型中a/t=0.125,a/c=0.2时,喷涂后裂纹尖端的应力强度因子降低了42.6%.     

爆破震动对露天矿边坡的影响

露天矿边坡是露天采矿活动所形成的,影响露天矿边坡稳定性的因素很多。其中爆破震动是影响露天边坡破坏失稳的一个重要外部因素,长期以来一直是工程技术人员研究的重要课题。露天采场边坡稳定性受到各种因素的影响,如边     

基于二维高密度电阻率数据的二、三维反演对比(英文)

目前高密度电阻率法所采用的数据处理方法主要是将地质结构体视为二度体进行二维处理,因而二维数据资料处理结果只是一种近似解释,其计算精度与反演效果达不到精确反演的要求。设计两种典型的电阻率异常地质体模型,利用有限单元法进行正演计算。为更真实地模拟实测数据并分析二维、三维反演算法对噪声的敏感度,在正演剖面中加入1%的高斯随机误差,然后再分别利用最小二乘法进行高密度电阻率法二维、三维反演。对比二维和三维高密度电阻率法的反演水平切片及垂直切片图可知,三维反演受高斯随机误差的影响更小,反演结果在模型异常位置、形态和电阻率特性反映上都比二维反演的效果更好,与实际地质模型更接近。     

企业建立通用零部件库的实用模式

本文分析了标准件库现状和二维、三维CAD软件的建库基础，提出了一种充分利用三维软件参数化设计功能、建立企业二维、三维CAD通用零部件库的模式。结合起重机通用件库建设，介绍了各类零部件的参数化设计方式、入库文件和零部件的调用界面。     

基于非线性Baker破坏准则的地下硐室三维上限极限分析（英文）

将广义非线性Baker破坏准则与上限极限分析法相结合,研究地下硐室围岩稳定性。通过扩展地下硐室二维破坏模式,建立一种三维破坏模式;基于建立的三维破坏模式,给出围岩压力上限表达式。在分析尺度参数、曲率参数、位置参数和侧压系数对围岩压力的影响前,通过一系列实例验证该方法的有效性。根据研究结果,确定地下硐室的破坏范围。得到以下结论:(1)采用本文提出的方法预测的围岩压力比基于Mohr-Coulomb破坏准则预测的围岩压力更精确;(2)尺度参数、曲率参数、位置参数和侧压系数越大,围岩越稳定;(3)根据上限解可以预测三维模型的破坏范围。     

一种简便的液压集成块设计方法

文章介绍了一种利用三维CAD软件SOLIDWORKS进行液压集成块设计的方法。该方法与以往采用的二维方法(设计者的思维在图纸二维和头脑三维中不断转换)相比不但工作效率大大提高,而且具有效果直观、不易发生错误、能够达到最优化设计、更改容易等优点。     

薄钢板三维表面形貌特征的研究

测量了薄钢板的三维表面形貌,通过计算钢板表面形貌的二维功率谱密度函数、二维自相关函数和三维特征参数,探讨了薄钢板的三维形貌特征。     

镁合金有限元与三维加工图相结合的材料驱动的可加工性模拟

基于PRASAD提出的传统的二维加工图理论,建立考虑应变的三维加工图,描述功率耗散系数和流变失稳区域随应变速率、温度和应变的变化。三维加工图说明了材料的内禀可加工性,而有限元分析方法可得到材料在特定工艺条件下应力、应变、应变速率及金属流动情况,说明了由模具形状和工艺条件决定的应力状态可加工性。基于此,提出一个新的由材料驱动的热变形可加工分析方法,联合考虑有限元和三维加工图,可以说明整个热加工过程的材料可加工性（包括应力状态可加工性和内禀的可加工性）。通过此方法,研究难变形金属镁合金的热锻过程,包括复杂热锻直齿锥齿轮的三维热力耦合有限元和三维加工图的集成模式。基于得到的研究结果,成功进行了热锻试验。试验表明新的方法用于确定最佳工艺参数是合理的。     

中心圆孔圆盘试件三维最大无量纲应力强度因子的标定

基于平面假设标定的圆盘试件的无量纲应力强度因子对岩石断裂韧度的准确测定有一定的影响。使用三维断裂分析软件FRANC3D对不同中心孔尺寸的中心圆孔平台巴西圆盘HFBD试件的三维最大无量纲应力强度因子进行准确标定。结果表明:沿着圆盘厚度方向虚拟三维裂纹前缘各点的最大无量纲应力强度因子并不相等,其中心点与二维标定值最大误差接近3%,推荐了一种不受三维尺寸影响可简化为二维分析的中心圆孔平台圆盘试件尺寸。     

特殊边界条件下的二维反应扩散体系研究

反应扩散作为一种普遍的现象,可以描述大量实际问题。由于边界条件在各种问题中的重要性,在模拟过程中一般采用零流或周期性边界条件。本文讨论了边界也为波源情况下螺旋波的演变过程。利用Field-Koros-Noyes模型对于二维情况下不同大小介质的数值模拟表明,随着参数的变化,介质中的波有不同的表现,并会伴随失稳现象。     

结合剂强度和不同镀层对金刚石工具出刃高度的影响

采用L9(34)正交试验研究未镀金刚石、表面镀Ti和镀Ni金刚石在不同强度结合剂下对金刚石工具出刃高度的影响,并使用SEM 3D重构法测量金刚石的出刃高度,对比分析不同状态下的金刚石出刃高度变化.结果表明:使用SEM 3D重构法能够方便、快速和准确地测量金刚石的出刃高度,高度值为221.26～321.68μm;金刚石表...     

保温时间对Al2O3f/AZ91D复合材料抗拉强度的影响

采用熔体浸渗法制备了Al2O3f／AZ91D复合材料,并利用光学显微镜、SEM、XRD等手段对其成分、组织及保温时间与抗拉强度之间的关系进行了研究。结果表明,Al2O3f／AZ91D复合材料组织中有硬脆相Mg2Si生成;保温40min时复合材料的抗拉强度较基体合金略有增强;随着保温时间的延长,材料组织中的Mg2Si相大量增加,从而使复合材料的抗拉强度下降。     

ANALYSIS OF THREE-DIMENSIONAL UPSETTING PROCESS BY THE RIGID-PLASTIC REPRODUCING KERNEL PARTICLE METHOD

A meshless approach, called the rigid-plastic reproducing kernel particle method （RKPM）, is presented for three-dimensional （3D） bulk metal forming simulation. The approach is a combination of RKPM with the flow theory of 3D rigid-plastic mechanics. For the treatments of essential boundary conditions and incompressibility constraint, the boundary singular kernel method and the modified penalty method are utilized, respectively. The arc-tangential friction model is employed to treat the contact conditions. The compression of rectangular blocks, a typical 3D upsetting operation, is analyzed for different friction conditions and the numerical results are compared with those obtained using commercial rigid-plastic FEM （finite element method） software Deform^3D. As results show, when handling 3D plastic deformations, the proposed approach eliminates the need of expensive meshing and remeshing procedures which are unavoidable in conventional FEM and can provide results that are in good agreement with finite element predictions.     

AZ91D镁合金等离子喷涂Ni-Al/陶瓷涂层的组织和性能

以Ni-Al为粘结层,在AZ91D镁合金基体上等离子喷涂Ni-Al/Al2O3、Ni-Al/Al2O3-13%TiO2(Ni-Al/AT13)、Ni-Al/Al2O3-20%TiO2(Ni-Al/AT20)复合涂层及Ni-Al/Al2O3/Al2O3-13%TiO2/Al2O3-20%TiO2(Ni-Al/Al2O3/AT13/AT20)梯度涂层,利用SEM、EDS和XRD分析涂层的微观组织特征,通过硬度、拉伸和热震实验研究涂层硬度、结合强度和抗热震性能,并与直接喷涂Al2O3、AT20的涂层进行比较。结果表明:Ni-Al粘结层因"自粘结"效应与基体形成较为致密并具有冶金结合的界面,且与Al2O3、AT13和AT20陶瓷层互有渗透、交叉和啮合,涂层致密性及结合力大为提高,表现出优良的抗热震性能。Al2O3涂层主要由亚稳态γ-Al2O3组成,AT20涂层以Al2O3和Al2TiO5为主。镁合金表面喷涂Al2O3陶瓷层后硬度大幅提高,由于加入TiO2,AT13和AT20涂层的硬度略低于Al2O3涂层的。Ni-Al/Al2O3-TiO2复合陶瓷的涂层结合强度高于Ni-Al/Al2O3单一陶瓷涂层的,而Ni-Al/Al2O3/AT13/AT20梯度涂层的结合强度比Ni-Al/AT20涂层的更高。     

Three Dimensional Finite Element Simulation of Transient Heat Transfer in High Efficiency Deep Grinding

3D Finite Element simulations have been carried out to investigate transient heat transfer under high efficiency deep grinding (HEDG) conditions. The results have been compared to those obtained from 2D analytical models and experimental measurements. It has been found that the steady-state heat transfer condition can be readily obtained in HEDG after the maximum contact length is achieved and that side wall convective cooling has little effect on the grinding temperatures for thin steel plates. The temperature distribution on the workpiece across the grinding width in cylindrical grinding shows obvious slopes and film boiling of grinding fluid may occur at the trailing edge of grinding width. Good agreement has been found between the FE results and experimental observations. 3D FE simulation and 2D analytical modelling predict quite similar values for the maximum temperatures on the finished surface of the workpiece.     

Ti_3SiC_2弥散强化Cu:一种新的弥散强化铜合金

选用具有高导电、高导热性能的新型陶瓷Ti3SiC2做为弥散强化相,通过与Cu粉末高能球磨混合后,热压成一种新型弥散强化Cu材料机械性能测试表明,随着Ti3SiC2体积分数的提高,弥散强化,Cu的屈服强度和维氏硬度线性上升分析表明Ti3SiC2相的晶粒细化和位错塞积是主要强化机制,当颗粒粗化和团聚后Ti3SiC2的强化效果将明显减弱     

2.5D SiO_(2f)/SiO_2复合材料制备工艺及性能研究

采用溶胶-凝胶工艺制备2.5D SiO_(2f)/ SiO_2复合材料,并对工艺参数进行了优化.研究表明:以固含量为30.73 %的硅溶胶为浸渍浆料,采用微波干燥方式,烧结温度为900 ℃时制备的复合材料具有较好的性能.经过7个制备周期后,复合材料的密度为1.65 g/cm~3,此时弯曲强度最大,可达80.7 MPa;800 ℃下烧成的材料具有最大的剪切强度和断裂韧性,分别为56.6 MPa和3.5 MPa·m~(1/2).测得试样介电常数为3.4,较好的满足了天线罩材料的介电性能要求.     

PIP工艺制备2D C/SiC复合材料Z-向穿刺工艺

针对2D C/SiC复合材料存在碳布层间缺乏纤维增强,层间结合较差的问题,提出通过Z-向穿刺工艺提高碳布层间结合,克服材料使用时可靠性不高的问题,并比较了穿刺工艺对复合材料微观结构和力学性能的影响.结果表明,通过Z-向穿刺工艺制得试样2D C/SiC-Z_(pin)的弯曲强度、弯曲模量和剪切强度分别为247.8 MPa、37.8 GPa和32.1 MPa,而未穿刺试样2D C/SiC的弯曲强度、弯曲模量和剪切强度分别只有219.3 MPa、34.4 GPa和23.3 MPa,由此可见,采用Z-向穿刺工艺能明显提高复合材料的力学性能.微观结构分析认为,试样力学性能提高的根本原因在于采用Z-向穿刺纤维加强了碳布层间结合,使材料具有较好的整体性,克服了复合材料层间结合较弱对力学性能带来的不利影响.