液态钎料薄层中超声空化泡的成长与破裂

通过进行液态钎料Sn-9Zn的铺展试验,观察超声作用下钎料空化泡的成长破裂情况,得出液态钎料在超声作用下发生填缝行为并且形态以扇形进行扩散。通过Matlab语言,在超声空化理论的基础上,从温度、超声频率、空化泡初始半径以及空化泡崩溃时的最大温度和最大压力四个方面,对Sn-9Zn,Sn-0.7Cu和Zn-5Al三种液态钎料空化泡的成长和破裂进行模拟,得到了空化泡的运动情况。结果表明,温度越高,空化效应越弱;超声频率增大,空化效应减小;空化泡初始半径越小,空化泡的空化效应越明显;空化泡崩溃的最大温度同绝热指数成正比,而崩溃时的最大压力同绝热指数和反应体系的温度成反比。研究结果对超声波辅助钎焊中液态钎料空化效应的研究和应用提供了参考。     

7050铝合金超声空化气泡动力学数值模拟

运用Matlab软件研究了初始半径为1～50μm的空化泡在不同声压下的泡壁运动,并模拟了特殊情况下泡内压强的变化,给出了空化泡在崩溃点边缘产生的巨大局部压强。模拟了大半径的气泡在不同声压下的空化泡壁的运动。结果表明,声压越大空化泡膨胀越剧烈,空化泡内部压强越小。空化泡半径越大,空化泡膨胀幅值越小。声压较大,初始半径较小时,大部分空化泡存在时间很短,相反,气泡能存在较长时间,有时能产生稳定的颤动而不会崩溃。最后在水中进行了试验模拟,试验结果和模拟结果符合较好。     

基于功率超声珩磨的空化泡动力学模型的研究

功率超声珩磨是在普通珩磨的基础上施加了功率超声振动。当超声波的强度超过液体空化阈值的时候会发生空化效应,产生大量的空化泡。在对功率超声珩磨切削运动以及空化效应基本理论分析的基础上,以单个空化泡为研究对象,利用能量守恒定律,建立功率超声珩磨单个空化泡的动力学方程,为功率超声珩磨空化效应的进一步研究提供了理论支撑。     

温度对超声波波速及应力测量的影响

导出了螺栓轴向应力与超声波纵、横波声时及温度的简捷的关系式,讨论了温度引起螺栓轴向应力超声波测量的误差,测出了温度对声速的影响系数,简化了测量过程。实验结果表明应力<250MPa,应力超声测量的绝对误差<10MPa。     

落砂温度对铸件残余应力影响的研究

用计算机模拟计算了ZG45的应力框600℃落砂时的应力场，通过试验和仿真的方法给出了应力随落砂温度的变化曲线，得出了残余应力随落砂温度的变化经历了3个阶段，同时分析了3个阶段应力的形成特点。结果发现。ZG45的铸件在900℃落砂时，残余应力最大。本文中，提出了铸造中的质量．效率(残余应力-落砂温度)平衡图，分析了在工业大生产中该平衡图具有的实际意义，能够使铸件的质量和生产效率达到最佳匹配。     

浇注温度对大型钢锭凝固过程的影响

用铸造模拟软件ProCAST,研究了浇注温度对96T钢锭凝固过程的影响,包括凝固时间、缩孔缩松、夹杂上浮时间等。结果表明:随着浇注温度的提高,夹杂可上浮时间延长,但钢锭完全凝固时间也随之加长,延长生产周期。缩松区域有减小的趋势,二次缩孔有增大的趋势。     

清洗剂对压缩机级间换热器超声清洗效果的影响

目的解决合成氨生产工艺中压缩工段的压缩机级间换热器结焦问题。方法采用超声清洗方法,选取OP-10、AEO、平平加和TX-10四种非离子表面活性剂和AES、十二烷基磺酸钠两种阴离子表面活性剂作为主剂,将各种主剂配制成浓度为10 g/L的溶液,在温度为30℃条件下对样管超声清洗,研究对比各试剂的清焦能力,并对其进行筛选与复配。同理,将氢氧化钠、碳酸氢钠、磷酸钠和碳酸钠四种碱性助剂配制成10 g/L的溶液,取同等质量的焦垢,通过对溶解后剩余焦垢量的称量计算其对焦垢的溶解率。结果非离子表面活性剂的清焦能力OP-10AEO平平加TX-10,阴离子表面活性剂的清焦能力AES十二烷基磺酸钠,且超声清洗最佳时间为10 h。碱性助剂的溶焦能力氢氧化钠(13.2%)碳酸氢钠(12.5%)磷酸钠(9.9%)碳酸钠(9.6%)。结论通过筛选和复配,OP-10和十二烷基磺酸钠作为清洗剂主剂、氢氧化钠为碱性助剂时进行超声清洗的效果较好。     

浇注温度对K424合金疏松影响的数值模拟

为确定浇注温度对K424合金成型试棒中疏松数量的影响,采用数值模拟技术对成型试棒的凝固过程进行模拟,并进行了实际浇注验证,对浇注出的试棒采用扫描电镜及光学显微镜进行疏松观察。研究结果表明,成型试棒模组的凝固顺序由试棒的中心开始,向两端凝固,最后在模组的中间柱管及上下圆盘交接处凝固结束。采用1 380~1 390℃浇注获得的试棒中的疏松数量较少,而1 410~1 420℃浇注试样中的疏松数量较多。采用晶粒细化剂对型壳表面进行处理,能够有效增加晶粒形核数量,加速试棒中间段区域的凝固,降低合金中的疏松数量。     

温度对基础框架制造精度的影响

介绍舞阳300 mm×2 500 mm板坯连铸机基础框架安装过程中,出现精度误差的原因及处理办法,并分析温度对基础框架安装精度的影响情况.针对温差改变加工精度的情况,提出设计、制造的建议.     

超声振动对皮质骨钻削温度的影响研究

为研究超声振动参数(振幅、频率)变化对钻削皮质骨切削温度的影响,运用有限元软件建立超声振动钻削的三维仿真模型,通过使用新鲜的猪股骨进行试验比较超声振动钻削与常规钻削皮质骨骨孔温度变化规律并对模型进行验证。结果表明:振动钻削能显著降低皮质骨钻孔的切削温度;该模型在一定程度上是可信的;研究范围内切削温度随振动频率、振幅增大而减小。     

微磨粒对超声空化冲击波衰减作用研究

目的 研究超声加工过程中微磨粒对冲击波的影响。方法 建立功率超声振动加工下的空化泡动力学方程,以及空化泡溃灭产生冲击波的数学模型,进而建立冲击波在微磨粒与水混合介质中的传播模型。使用六阶Runge-Kutta方法对数学模型进行求解,得到空化泡半径随时间的变化规律,以及空泡内部压强随空化泡半径变化的规律。结果 当空泡半径被压缩至1 μm左右时,空泡内部压强可达1 000 MPa。通过对距离空泡壁1.5R0处的冲击波压力进行求解发现,冲击波的压力仅需0.07 μs就可从初始的1 000 MPa迅速衰减至80 MPa。通过比较纯水介质与混合介质(SiO2微磨粒与水)中冲击波传播速度的结果发现,加入SiO2微磨粒会使冲击波的最大速度由2 976 m/s降至2 681 m/s,降低率约为10%。通过钛钽合金的功率超声振动加工实验验证了数值结果。对比分析了加入SiO2微磨粒前后钛钽合金表面结构和三维表面形貌,发现微磨粒的加入导致材料表面空化坑的投影面积下降了12.5%。结论 证实微磨粒对冲击波的传播起到了明显的衰减作用,是对材料表面产生作用的主要因素。该研究在超声加工领域具有理论意义和工程价值。     

铝合金熔体中超声空化效应和气泡运动过程模拟

本文主要研究了超声空化在铝合金熔体中作用的基本原理，探讨了物理参数对超声空化的影响，建立了相关的数学模型，通过Mat lab对Raylejgh-Plesset方程进行数值计算，研究了在铝合金熔体中，超声频率、声压和空化泡的初始半径对超声空化作用的影响，为铝合金的超声连铸提供相关的理论依据。     

耦合空化效应的超声滚压系统流场结构优化设计

目的 实现耦合空化效应的超声滚压系统流场结构的优化,提升超声滚压加工质量。方法 首先,利用Fluent流场仿真软件模拟超声滚压加工流场空化情况,获取滚珠周边3个关键位置的气含率。其次,采用最优拉丁超立方方法进行实验设计,并以流场结构参数为优化变量,以3个关键位置气含率为优化目标,基于二阶响应面法建立气含率近似模型。然后,综合运用AHP和熵权法确定各个气含率的权重值,采用遗传算法NSGA-II对近似模型进行优化求解来获取最优流场结构参数。最后,对优化结构与初始结构下获得的气含率进行对比,验证优化结果。结果 基于20组最优拉丁超立方试验结果所构建的二阶响应面近似模型拟合度较好,3个关键位置气含率均在95%置信水平上均通过显著性检验。综合分析后,3个优化目标的权重分别为0.2791、0.2516和0.4692,获得的优化结构的3个关键位置气含率相较于初始结构分别提升了21.6%、156.4%、44.1%,效果明显。结论 优化后的流场结构可以应用在超声滚压加工系统中以提升加工过程中的空化效应。     

Results of Experiments on the Significance of Ultrasonic Radiation Pressure in Ultrasonic Cleaning in Water and Aqueous Solutions

Measurements have been made of ultrasonic radiation pressure (measured through balancing of the weight of a measuring cone) versus temperature during the application of ultrasound at 33+34 kHz in water and aqueous solutions used in ultrasonic cleaning. Results are given in the form of diagrams; they are discussed in relation to degassing and nature of salts used.     

浇注温度对超声波细化铸锭组织的影响

研究了各种浇注温度下，超声波对铝合金铸锭组织的影响，分析了超声波对铝合金铸锭细化率的影响因素，并且对冷却曲线进行了比较。     

基于统计方法的超声振动电火花油的空化场表征

通过铝箔腐蚀法测定不同条件下电火花工作液中的超声空化场分布,用Image-J软件提取腐蚀位置,借鉴金属盐雾腐蚀试验统计方法量化超声空化效应。结果表明:超声在电火花工作液作用区域内的空化场分布不均匀,且随着铝箔与超声振板距离的增加,铝箔的腐蚀面积减小,空化效应减弱;频率为28 k Hz的超声波在90 W功率条件下,80 mm范围内的空化作用的衰减率降至75%,且随着频率增加,衰减变快。     

温态超声冲击强化对AA6061-T6空蚀行为的影响

目的 进一步提高超声冲击处理对AA6061-T6抗空蚀性能的强化效果。方法 通过不同温度（RT、50、100和150℃）温态超声冲击强化处理,结合冲击强化与动态应变时效（DSA）的优点,获得应变速率更高、密度位错更高的塑性变形强化层,以提高其抗空蚀性能。利用X射线衍射技术（XRD）、金相显微镜研究了强化层的微观组织。利用显微硬度仪研究了强化层深度方向的硬度分布。利用超声振动空蚀平台、扫描电子显微镜（SEM）和激光共聚焦显微镜,研究了强化试样的空蚀性能及空蚀机理。结果 随温度的升高,强化后的铝合金近表层分别形成30、50、70、90μm的晶粒细化层,表面择优取向由（200）转变为（111）;强化温度为50℃时的表面显微硬度最高,较原始试样提高了108.2%;经300 min空化腐蚀后,常温、50、100、150℃条件下处理的超声冲击试样的抗空蚀性能分别是未处理试样的1.77、2.03、1.49和1.38倍;温态冲击强化后,试样的空化腐蚀损伤机制不仅包括初始的韧性断裂破坏,还增加了脆性及疲劳损伤形式。结论 经过温态超声冲击强化处理后,AA6061-T6的抗空蚀性能随温度的升高呈先增后减的趋...     

Temperature of maximal cavitation intensity of glycol ethers in ultrasonic cleaning

Ultrasonic cavitation intensity in six glycol ethers (and as reference—in tetrachloroethylene) was measured in two ultrasonic cleaners of different rated power and operating at about 40 kHz. Cavitation was measured in ca. 20 dm³ volumes of liquid at 8 different levels, every 4 mm. For each liquid the temperature of maximal cavitation intensity was looked for. It was found out that not only the cavitation intensity but also the temperature of maximal cavitation in glycol ethers depend to a high degree on the level of liquid.