方立柱水压机动态测试分析

本文对改造后的水压机进行了动态测试分析，并与理论计算进行了比较，得出的结论对生产实际中的机器技术改造有重要指导意义。     

金属/陶瓷颗粒与接触面的热相互作用数值仿真研究

本文利用ANSYS有限元程序,仿真了在等离子喷涂过程中熔融的金属、陶瓷颗粒与接触面的热相互作用,给出了"温度-时间”关系以及接触界面处接触温度的研究方法;结合功能梯度材料的制备,研究了不同材料颗粒,包括金属Ni颗粒,Al2O3陶瓷颗粒与接触界面之间的热相互作用.其结果为研究涂层牢固结合的基本物理化学过程提供了必需的理论依据.     

轴承钢的室温尺寸稳定性研究

经过理论推导,结合实验数据得到GCr15轴承钢室温时效过程中的尺寸变化公式。利用C++语言编制了轴承钢室温时效过程尺寸变化的可视化预报模型。根据模型模拟结果表明,影响轴承钢硬化层尺寸稳定性的主要因素是残余奥氏体的含量和回火温度以及回火时间。残余奥氏体含量越低,回火越充分,则相应的试件的尺寸稳定性越好。因此控制残余奥氏体的含量,提高回火温度,延长回火时间,使不稳定的马氏体尽量发生分解,是保证轴承钢材料尺寸稳定性的主要措施。     

基于本构分析的中碳钒微合金钢热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机对一种中碳钒微合金钢在变形温度900~1 100℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的热变形行为进行研究.分别建立了实验钢的幂律、指数和双曲正弦本构方程,观察了实验钢在不同变形条件下的显微组织,得出了实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸和峰值应变与Zener-Hollomon参数的关系.结果表明:双曲正弦本构方程具有最高的拟合精度;实验钢热变形激活能Q为273.225 kJ/mol,与奥氏体的自扩散激活能(270 kJ/mol)十分接近,说明实验钢在此变形条件下的速率控制机制是扩散控制的位错攀移;显微组织观察表明,实验钢的动态再结晶行为受变形温度和应变速率的影响;拟合得出实验钢的动态再结晶稳态晶粒尺寸(Ds)和峰值应变与Z参数的关系为ln Ds=-0.200 31ln Z+7.941 65和lnεp=0.184 56ln Z-5.373 83.     

恒温差热式流量计分段PID控制的仿真与实验

针对低产液油井井下流量在线检测难题,鉴于热式流量计对低速流动流量变化敏感,根据恒温差热式流量计的测量原理,通过井筒获取的实际数据,利用MATLAB软件仿真建立系统模型.在此基础上,针对仪器响应速度较慢的问题,采用分段增量式数字比例积分微分控制(PID控制)算法替代常规PID控制算法,进行系统恒温差控制过程的系列仿真.基于仿真结果,在实际模型中进行实验验证.结果 表明,分段PID控制算法较常规PID控制算法更为优越,能加快恒温差热式流量计测量的响应速度,提高分辨精度,为恒温差热式流量计在低产液井中流量的在线检测提供有效的控制算法.     

石油生产光纤-电导组合探针阵列多分相测井仪研究

为解决石油生产多分相测量问题,基于课题组研制的创新型光纤-电导组合探针设计研制一种用于石油生产多参数测量的高精度、高灵敏度探测仪器。采用ZEMAX光线追迹方法和FEM数值分析方法对光纤-电导组合探针阵列多分相测井仪电场分布、响应特性进行了理论分析,且验证了其在流量为5、10、20、30 m~3/d,持气率为10%、20%、30%、40%,持水率为90%、80%、70%、60%等工况下良好的测量效果。为进一步证明其优良性能,以液相流量30 m~3/d,液相持水率25%、45%、65%及85%,气流量6、12、24 m~3/d等多相流工况为例进行动态实验分析,其持气率测量误差在5%以内,持水率误差在10%以内。实际动态实验与仿真模拟结果保持相同。充分表明光纤-电导组合探针阵列多分相测井仪的良好的性能。     

粉末高温合金FGH96中的原始粉末颗粒边界及其对合金拉伸断裂行为的影响

采用等离子电极旋转雾化法和热等静压法(hot isostatic press,HIP)分别制备FGH96粉末与合金,对原始及高温(1 150℃)预热处理后的FGH96粉末表面析出相以及HIPed FGH96合金的原始粉末颗粒边界(prior particleboundary,简称PPB)进行分析,进而研究PPB对合金室温和750℃拉伸断裂行为的影响。研究发现:原始粉末表面无明显析出相,1 150℃预热处理后粉末表面有块状MC和细小氧化物分布;热等静压法制备的FGH96合金及其热处理后,PPB析出相主要由颗粒和块状的金属碳化物MC及富Zr的氧化物颗粒组成;该合金经过固溶和时效处理后,颗粒状MC部分溶解而块状MC长大,PPB碳化物的尺寸分布由单峰分布转变为双峰分布;常温拉伸时微孔在PPB上形成并扩展,合金沿PPB断裂;750℃拉伸时,合金强度与塑性较常温下明显降低,部分M23C6在晶界析出,块状和颗粒状碳化物部分溶解,为M23C6提供碳源,合金断口呈现沿晶和沿PPB混合断裂的形貌。     

凸形多面体个体晶粒的三维von Neumann准确方程

由晶粒长大过程的曲率驱动本质出发,以不同于MacPherson和Srolovitz的方法,推导出凸型多面体晶粒的三维vonNeumann关系式,无任何其他形状假设及晶粒尺寸分布或拓扑分布要求.在应用于凸型多面体晶粒时,本文结果与MacPherson和Srolovitz给出的结果完全一致.对于凸型多面体晶粒,三维个体晶粒长大速率是品粒平均切直径和晶粒棱总长度的函数,符合Kinderlehrer指出的n维体积的变化速率仅与胞的(n-2)维特征量有关的规律.     

2Cr13不锈钢的稀土催渗循环离子渗氮工艺研究

对2Cr13不锈钢进行稀土催渗循环离子渗氮试验,并和常规离子渗氮进行对比研究.利用光学显微镜、显微硬度计、XRD、磨损机、扫描电镜及能谱仪对渗氮层进行分析.结果表明:稀土催渗循环离子渗氮工艺不仅能加快渗氮速度,提高耐磨性;而且可以使渗氮层的表面硬度提高、显微硬度梯度变得平缓,同时渗氮效果随循环次数增加而愈好.另外,还能优化2Cr13不锈钢渗氮层的相组成.扫描电镜结合能谱分析得知:添加到渗氮气氛中的纯稀土La存在于渗层中.既验证La的催渗效果,又说明La起到一定的微合金化作用.     

聚乙烯醇水凝胶与人关节软骨摩擦特性比较

利用自行研制的振子式摩擦仪测定了聚乙烯醇水凝胶自摩擦副、人关节软骨/聚乙烯醇水凝胶摩擦副的摩擦因数,并根据其Stribeck曲线对其摩擦润滑机理进行初步探讨,实验结果表明,在透明质酸润滑条件下,聚乙烯醇水凝胶与人关节软骨具有相似的摩擦学特性,且聚乙烯醇水凝胶自摩擦副的摩擦因数略小于聚乙烯醇水凝胶/人软骨的摩擦因数,由其Stribeck曲线初步判定其润滑机制为液膜润滑。