气浮池内气泡分布影响因素的数值模拟

对平流型气浮池进行结构简化,用gambit软件进行建模并划分网格,设置初始边界条件和两相流的混合湍流模型。利用fluent软件对不同的气浮结构进行分析,主要对气浮池进水口位置、含气率、不同的气泡直径下对气浮效果的影响进行分析。结果表明:从气浮池上部进水、含气率越高、气泡直径越小时,气浮效果最佳,为气浮池的优化设计提供了依据。     

低碳低合金钢热处理退火工艺参数优化研究

合理的热处理退火工艺参数匹配是获得均匀、细化微观组织材料的关键。以低碳低合金钢20CrMnTi为研究对象,在临界-亚临界温度Ac附近加热和保温试样,获得细小的片状珠光体和细化的铁素体晶粒。以加热温度和保温时间为设计变量,通过正交试验设计退火工艺方案,获取材料的塑性数据(硬度、屈服强度、断面收缩率和伸长率)。通过多层次分析法计算多目标综合塑性的权重,然后运用灰色系统理论计算退火工艺参数的优化组合,进一步用优化的工艺参数组合退火处理试样。应用扫描电镜测试并优化工艺处理材料的微观组织,获得分布均匀的铁素体和细小片状渗碳体晶粒组织;通过拉伸应力-应变试验曲线分析材料力学性能,均证明该材料的综合塑性明显提高,表明该优化退火工艺参数的方法是正确、可行的。     

基于平行、放射线投影法的复杂覆盖件展开

在板料的中性层上,综合运用平行、放射线投影法对复杂覆盖件右支撑梁形状展开进行研究.以UG软件为展开计算平台,通过两种投影法展开该覆盖件,光滑连接投影展开线的端点,得到该件展开外形的轮廓.根据覆盖件和展开件面积相等的原则,验证了该展开形状的精确.     

基于灰色系统理论的20CrMnTi晶粒扭压变形均匀化的研究

在温度、高径比、扭转角速度、挤压速度、摩擦因子为自变量的条件下,以正交实验为设计方案,模拟20CrMnTi扭压成形,获得成形工艺参数与等效应力、等效应变、等效应变速率等质量目标函数的数据。利用灰色系统理论,分别计算成形工艺参数对单目标的关联系数和多目标函数的关联度,将多目标转化为单目标优化问题。进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,用优化的工艺参数进行有限元模拟验证,并经过物理实验,结果表明优化后20CrMnTi晶粒变形均匀程度明显提高。     

45钢V缺口轴向和扭转疲劳行为

研究了带环形V缺口45钢轴类的疲劳行为,使用了两种不同缺口尺寸的样品,分别施加轴向和扭转载荷,测试其轴向缺口应力强度因子和扭转应力强度因子以及相应的疲劳寿命,得到了缺口对工件疲劳寿命不同的影响:在轴向载荷下比在扭转载荷下更大,同时得到了缺口应力强度因子与疲劳寿命很好的相关性—缺口应力强度因子越大,工件疲劳寿命越低。     

20CrMnTi钢晶粒压扭变形的均匀化

通过压扭(HPT)工艺累积应变制备块体超细晶材料。以高径比、温度、扭转角速度、挤压速度、摩擦因子为工艺参数,等效应力、等效应变、等效应变速率为质量目标,设计正交实验,对20CrMnTi晶粒细化进行压扭成形有限元模拟。通过灰色关联度计算,得到多目标优化的成形工艺参数组合。物理实验证明,优化后晶粒细化均匀程度得到明显提高。     

接套体多向模锻工艺及模具设计

为了解决接套体传统生产工艺生产效率低、材料利用率低等诸多不足,提出了多向模锻成形工艺方案。分析了接套体多向模锻工艺及模具设计过程,提出了两种成形方案,论证了一料两件成形方案的优越性,并设计了相应的成形模具。对类似零件的成形工艺及模具设计具有较好的指导和借鉴作用。     

低碳低合金钢临界-亚临界退火材料综合塑性研究

均匀细化的铁素体和细小片状珠光体晶粒是低碳低合金综合塑性显著的关键,而合理的热处理退火工艺参数能获得塑性良好的微观组织.以低碳低合金钢20CrMnTi为研究对象,在临界-亚临界温度Ac附近加热和保温处理材料.在此基础上,通过拉伸、硬度实验测试获得材料的综合塑性(硬度、伸长率、断面收缩率和屈服强度).应用扫描电镜测试材料微观组织,研究细化的铁素体基体、细小片状渗碳体晶粒的分布.通过X射线衍射谱线可知,退火材料与原材料的铁素体相均以α-Fe形式存在,通过拉伸应力-应变曲线可知,退火材料屈服强度降低,通过试样拉伸断口的韧窝形貌图和数量可知,退火材料韧性迅速增加.最终实验结果表明,均匀细化的铁素体和细小片状珠光体有利于低碳低合金钢综合塑性变形的潜能发挥.     

杯形件冲压成形优化的研究

使用3参数Barlat-Lian屈服准则,通过有限元软件模拟杯形件的拉深成形,获得压边力、凹模圆角半径参数与破裂、起皱、厚度最大变薄率之间关系的数据;通过多元非线性回归处理,分别建立压边力、凹模圆角半径参数与破裂、起皱、最大变薄率的目标函数模型.进一步运用层次分析法求出各目标函数的权重,将多目标函数转化为单目标优化的数学模型,求出成形工艺的参数优化解.最后通过模拟和实验验证杯形件的成形,证明了该方法的可行性.