铸轧镁合金薄带组织演变实验研究与模拟

以镁合金薄带双辊铸轧新技术为背景,开展了铸轧成形过程中组织性能的模拟研究。镁合金薄带双辊铸轧是以液态镁合金为原料,用两个反向转动的水冷铸辊为结晶器,直接制备1．5～3．0mm镁合金薄带的短流程新工艺。对双辊铸轧轻合金薄带的凝固组织演化过程进行数值模拟,用以优化和指导制备技术,具有重要的理论意义和应用前景。项目研究组通过对双辊铸轧过程动态凝固成形的有限元数值模拟研究、镁合金薄带铸轧实验研究以及后续加工过程中的组织演变规律研究,得到了主要工艺参数对铸轧工艺稳定性及组织性能的影响规律。     

双辊薄带连铸凝固组织模拟微观模型的验证

以双辊薄带连续铸轧工艺凝固过程为基础,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立了双辊薄带连铸凝固过程的异质形核、修正的枝晶尖端生长动力学、柱状晶向等轴晶生长转变(CET)的解析模型以及基于元胞自动机(CA)的双辊薄带连续铸轧凝固组织的仿真模型,为双辊薄带连续铸轧凝固组织形成的仿真模拟奠定了基础,同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。结果表明:可用建立的数学模型模拟预测铸轧工艺参数对双辊连续铸轧薄带凝固组织的影响。     

立式双辊铸轧镁合金薄带微观组织分析

在实验室的立式双辊铸机上进行了AZ31B镁合金薄带的铸轧试验.研究了不同工艺下铸轧薄带微观组织,并对不同冷却方式下铸轧镁合金薄带微观组织进行了分析.结果表明,双辊铸轧镁合金晶粒细小、无共析现象发生.铸轧速度对板带的显微组织影响显著,当铸轧速度达到20 m/min时,镁合金薄带组织为理想等轴晶.对铸轧态镁合金薄带进行油冷,既防止了薄带表面氧化,又阻止了冷却过程晶粒长大.     

Micromodel of Simulation on Twin-Roll Continuous Casting Thin Strip Solidification Structure

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型,同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。     

铝双辊连续铸轧凝固微观组织的数值模拟(英文)

在研究双辊连铸纯铝薄带凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立双辊连续铸轧纯铝薄带凝固的异质形核,枝晶尖端的生长动力学(KGT),柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型;建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸纯铝薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时,利用双辊薄带连续铸轧纯铝凝固微观组织过程验证数学模拟的可行性。     

AZ31镁合金薄带立式双辊铸轧试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备镁合金薄带坯。研究了镁合金立式铸轧成形工艺及退火工艺,分析了不同工艺下的微观组织。结果表明:采用铸轧工艺很好的解决了坯料成形问题,同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能。经400℃,60 min退火,可以获得平均直径9～10μm分布均匀的等轴细晶组织。     

双辊铸轧镁合金板坯微观组织特征

利用自行开发的镁合金双辊铸轧设备，通过镁合金铸轧工艺试验，制备出AZ31镁合金铸轧板坯。研究了双辊铸轧镁合金板坯显微组织特征及铸轧温度对板坯微观组织影响规律。结果表明，镁合金双辊铸轧板坯晶粒细小，均匀圆整，显微组织具有快速凝固和半固态组织特征；铸轧温度对板坯显微组织的影响显著，当铸轧温度为685℃时，镁合金铸轧板坯获得理想的显微组织。     

镁合金双辊薄带连铸技术的研究现状及进展

双辊薄带连铸技术作为一种有潜力的镁合金板带材生产技术,其研究开发正受到国内外的关注。本文总结了镁合金双辊薄带连铸技术的研究概况,尤其是镁合金双辊薄带连铸工艺开发、薄带组织和性能研究以及薄带凝固过程的数值模拟等方面取得的进展,指出了该技术目前还存在的问题,并对今后的发展进行了展望。     

工艺参数对双辊薄带铸轧中心层偏析影响

双辊薄带铸轧过程中工艺参数对中心层偏析有重大影响,针对双辊薄带铸轧机的特点,利用多相流技术建立完全耦合溶质场、流场、温度场的数学模型,对铸轧熔池中液相-液固两相-固相同时存在的复杂凝固过程进行模拟仿真,研究分析铸轧熔池中Mg、Si元素溶质场与流场分布特征,对比研究不同工艺参数(浇铸温度、辊缝宽度)对铸轧薄带中心层偏析的影响规律,并结合铝合金6061的铸轧实验对结论进行验证。     

上方侧注式双辊铸轧1050铝薄带的研究

采用上方侧注式双辊铸轧工艺制备了1050铝铸轧薄带,并观察了薄带金相组织。结果表明,1050铸轧薄带表面质量良好;薄带厚度随带坯长度的增加而先增加后趋于稳定。金相组织观察表明,上方侧注式双辊铸轧薄带上辊侧与下辊侧组织存在明显差异。上辊侧为等轴生长的凝固组织,下辊侧为轧制变形组织,且中间存在一条分界线,是由于轧制作用改善冷却条件所产生的。     

基于Simulink的永磁同步电机矢量控制系统仿真

在现代交流伺服系统中,矢量控制原理以及空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)技术使得交流电机能够获得和直流电机相媲美的性能,因此详细阐述了SVPWM的基本原理和重要的基本环节,介绍了伺服电机控制的原理.永磁同步电机(PMSM)是一个复杂耦合的非线性系统,在Simulink环境下,通过对PMSM本体、d/q坐标系向A/B/C坐标系转换、SVPWM等模块的建立与组合,构建了永磁同步电机控制系统仿真模型.仿真结果证明了该系统模型的有效性.     

基于物理仿真模型的螺旋立铣刀建模

加工过程仿真是验证加工程序正确性、预测加工过程表现及产品质量的一种有效手段,它由几何仿真和物理仿真组成.但是现今的CAD/CAM软件几乎没有提供实用的物理仿真功能.文章针对现有数控加工仿真中物理仿真的功能不准确的问题,提出了能满足物理仿真要求的刀具的建模理论和方法.在该理论的指导下,利用Visual Basic6.0和OpenGL建立了螺旋立铣刀支持参数库和铣刀模型,并成功的嵌入了天津大学数控铣床的仿真软件中.     

冲天炉熔炼过程模拟

冲天炉是熔炼铸铁的最主要设备,熔炼时炉内的反应复杂,而又因温度高等原因很难直接对炉内状况进行观察测试,这为进一步了解它的工作情况及熔炼原理制造了麻烦。而我国冲天炉熔炼的规模小、质量和效益比较低,浪费、污染问题严重,更需要进行冲天炉的改造及熔化工艺优化。计算机模拟为冲天炉研究提供了一个新途径。本文提出以flash或采用虚拟现实技术来模拟冲天炉熔炼过程。并简单介绍了冲天炉熔炼的flash模拟。     

基于Plant Simulation的模具车间再调度驱动机制仿真

针对模具在随机制造环境下难以确定何时启动再调度策略的问题,提出了一种基于累积延期的再调度混合驱动机制。通过对工序累积延期值的计算,构建了何时启动再调度的流程。面向模具三阶段柔性流水车间,利用Plant Simulation仿真工具,建立了再调度混合驱动机制仿真模型。以某轮胎模具企业实际生产历史数据作为算例,验证了所提出的再调度混合驱动机制的有效性。     

汽车变速器双联齿轮的激光焊接仿真分析

基于计算机仿真技术,利用三维高斯圆锥热源模型对汽车变速箱双联齿轮激光焊接过程进行数值模拟.采用纳米压痕法测量双联齿轮激光焊接后的残余应力分布,并与仿真结果进行对比分析.结果表明:建立的双联齿轮激光焊接仿真模型在一定程度上成功地实现了对双联齿轮激光焊接过程焊接温度场、残余应力的模拟,为优化双联齿轮激光焊接工艺提供了理论依据和指导.     

基于EASY5地震模拟振动台控制系统仿真

EASY5软件是一套面向多学科的动态系统仿真软件,具有模型库丰富、建模方便、便于二次开发等诸多优点。基于EASY5建立了地震模拟振动台系统的仿真模型,进行了地震波输入下的系统仿真分析。仿真结果表明:EASY5可以很好地模拟振动台系统的特性,可以用于地震模拟振动台控制系统的精细化建模和复杂算法研究。     

利用Flash模拟消失模铸造工艺过程

利用计算机对消失模铸造（如生产过程、设备、液态金属前沿及凝固过程等）进行模拟在消失模铸造的研究、教学及推广中是非常有意义的。本文主要进行了如下工作：以flash为载体用动画描述整个消失模铸造工艺过程;通过动画描述简易生产线的设备及工作场景。文章还介绍了利用flash对消失模铸造模拟的主要制作过程。     

基于并联机构的船舶运动模拟控制器设计与仿真

基于Stewart并联机构设计六自由度船舶运动模拟器,推导模拟器在给定运动位姿下驱动支链伸缩量的逆解算法。以垂荡-纵摇耦合运动为例,联合MATLAB/Simulink和SimMechanics构建运动模拟器仿真模型,并建立基于PID控制算法的驱动模型。为有效提高模拟器运动精度,基于模糊PID控制算法,应用模糊规则和推理方法对PID参数进行在线整定,设计相应的模糊控制器。结果表明：对波浪运动模拟器实施模糊PID控制后,计算得到的驱动支链伸缩位移误差能较快达到稳定值,稳定后误差明显比经典PID控制算法低。     

受油机运动模拟系统设计与建模仿真分析

提出了一种硬式空中加油地面模拟系统设计方案,并着重介绍了受油机运动模拟系统部分的机械结构及性能指标参数,针对该受油机运动模拟系统各组成部分分别建立动力学模型,通过MATLAB/Simulink仿真工具,建立系统整体仿真模型,通过分析在中度紊流的情况下,受油机运动模拟系统的轨迹,以及受油机在空中的轨迹与受油机运动模拟系统的跟踪轨迹的误差,确定所设计受油机运动模拟系统能够较好地再现受油机在空中的轨迹,满足系统设计要求。     

Simulation of turning operations

One of the most important factors affecting the quality and productivity of turning operations is the dynamics of the system. In this study a computer program is developed to simulate turning operations. The program represents turning operations with a tool geometry simulation module, and the discrete transfer functions of machining process and machine tool structure. The discrete transfer functions of the turning operation are determined by dynamic experiments. The developed program is run at different depth of cuts to study the development and finite amplitude vibrations of chatter. The characteristics of the simulated data agree with the results of previous experimental studies. The simulation program is very convenient to study the chatter susceptibility of machine tool, workpiece and tool geometries.