不同倒角结晶器内特厚板坯的凝固收缩行为

为研究结晶器窄面铜板不同倒角条件下特厚板坯在结晶器内的凝固收缩行为,采用ABAQUS软件建立了二维瞬态热力耦合有限元模型,通过编制用户子程序模拟计算了铸坯在结晶器内的温度和应力分布情况。模型较全面地考虑了保护渣和气隙对传热的影响。数值模拟结果表明：结晶器窄面铜板倒角过大或过小,都不利于铸坯温度的均匀分布;对断面厚度为420mm的铸坯,倒半径为24mm圆角时,铸坯表面温度分布最均匀,最大平面主应力分布较合理,角部出现横裂纹的可能性会极大降低。     

特厚板连铸保护渣系列规划

 针对特厚板连铸工艺的特点,分析了传统的中厚板连铸保护渣与特厚板连铸保护渣的作用特征差异。根据不同钢种在结晶器内的凝固特性,对新钢特厚板连铸保护渣进行了系列规划,分为高碳钢连铸保护渣、包晶钢连铸保护渣、中碳低合金钢连铸保护渣3大类。在此基础上,提出了保护渣熔化温度、黏度、转折温度、结晶比例的控制范围。生产实践表明,设计的保护渣浇铸过程结晶器内状况良好,渣面无结团、结块现象,液渣层厚度合适,保护渣消耗量正常,铸坯表面质量优良,连铸生产工艺顺行。     

三种海上风力机支撑基础与船舶碰撞的动力响应分析

建立了5 MW海上风力机与船舶碰撞模型,采用非线性动力学理论,对比和分析3种海上风力机支撑基础在不同速度船舶撞击下结构的抗撞性能及塔顶的风力机响应特性。结果表明：相对于三角架基础和导管架基础,单柱基础海上风力机位移和加速度响应更加明显;碰撞过程中,不仅碰撞区域发生变形,而且管桩连接部位、斜撑杆交叉处也有较明显的应变产生,应在设计过程中对这些部位进行加固。由海上风力机支撑基础撞击深度和接触力可知,导管架基础的抗撞性能最好。     

薄板坯连铸传热过程与应力状态仿真软件的开发

基于准稳态二冷凝固传热数学模型和高温弹塑性应力应变数学模型,开发了薄板坯连铸传热过程与应力状态仿真软件CISDI_HPSS FOR THIN SLAB R2009,其中详细考虑了二冷区存在的多种传热方式和铸坯宽度方向上喷淋冷却的非均匀性以及夹辊支承、钢水静压力、拉坯、矫直等因素对铸坯高温力学变形的影响,软件对凝固传热和应力应变的耦合计算功能强大,具有良好的通用性和适用性,其仿真结果可用于优化薄板坯连铸机的工艺和设备参数,为相关工艺技术的开发和铸机工程设计提供重要的理论支撑。     

宝钢1930mm板坯连铸二冷传热模型的研究与开发

基于二维非稳态传热数学模型理论，并结合铸坯在连铸二冷区的实际热量散失规律，将二：冷区相邻夹辊之间传热分为夹辊接触传热、水聚集蒸发传热、水冲击传热和辐射传热4个过程，根据宝钢一炼钢1930mm板坯连铸机具体条件，建立其连铸二冷传热模型。利用面向对象的VisualBasic6．0高级语言对模型进行编程，开发出相应的连铸二冷仿真软件。利用红外线测温仪采集铸坯温度对模型结果进行验证，现场铸坯测温和仿真结果比较得出温差在20℃以内，偏差范嗣为1．0％～2．5％，说明仿真模型和仿真结果真实可靠。应用该仿真软件可以对宝钢1930mm连铸机的二冷工艺制度进行研究和优化，指导连铸生产。     

保安煤业选煤厂跳汰机升级技术改造

针对跳汰机矸石含煤率和洗水浓度高以及跳汰机下机体排料装置常卡堵等问题,将跳汰机筛板改为不锈钢异形冲孔筛板并对跳汰机的排料装置、浮标和直线位移传感器进行升级技术改造,即针对保安煤业选煤厂的数控跳汰机升级技术改造方案进行对比以提高跳汰机的洗选效果。由跳汰机升级技术改造前后的洗选效果对比表明,跳汰机的工艺性能可满足生产的实际需要,其分选效果良好。     

加速老化对RDX基压装PBX炸药性能的影响

为研究聚丁二烯橡胶(BR)粘结剂在老化过程中对黑索今(RDX)基压装高聚物粘结炸药(PBX)性能的影响,采用71℃高温加速老化试验,测试了老化前后药柱的质量、体积、真空安定性、力学性能和机械感度,利用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)观察了炸药微观结构、元素含量和化学环境的变化情况。结果表明,经过高温长贮后,药柱体积和质量的变化率都小于1%,未见裂纹等明显缺陷;抗压强度增加74%,抗拉强度增加117%,撞击感度从8%降至4%,摩擦感度从18%降至8%;高温老化过程中炸药的安定性没有发生明显的变化。分析认为,在加速老化过程中,由于碳碳双键的不稳定性,药柱中的BR粘结剂发生氧化交联反应,使交联度提高,并受热软化、铺展,分布均匀化,使包覆和粘结效果增强,从而提高了炸药的力学性能并降低了机械感度。     

PTFE含量和烧结温度对Al/PTFE复合粒子形貌与燃烧性能的影响

为了探索聚四氟乙烯（PTFE）含量和烧结温度对铝粉（Al）/ PTFE复合粒子形貌和燃烧性能的影响规律,采用球磨-烧结工艺,制备了不同配比、不同烧结温度的Al/PTFE复合粒子。用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）对样品进行表征,研究了PTFE含量和烧结温度对复合粒子微观形貌的影响;利用密闭燃烧罐、高速摄像仪及红外热成像仪,对样品的燃烧过程进行分析,探究了PTFE含量和烧结温度对复合粒子燃烧性能的影响。结果表明,340 ℃烧结能使复合粒子形成规整的核壳结构,PTFE含量小于35%时,粒子包覆完整度随PTFE含量的增大而增大;当PTFE含量继续增加时,复合粒子形状变得不规则,出现颗粒凝聚。随着PTFE含量以及烧结温度的提高,样品的燃速、燃烧剧烈程度、火焰温度等均呈现出先提升再降低的趋势。最优条件（PTFE 含量35%,烧结温度340 ℃）制备的样品较其它条件制备的样品,燃烧压力最高增大16%,燃烧时间最长缩短37%,中心火焰温度提高317.1 ℃,这表明,适量的（35%最佳）的PTFE含量和合适的烧结温度（340 ℃最佳）会显著改善复合粒子的燃烧性能。     

海上风力机多层材料防护装置在船舶碰撞下动力响应分析

为研究橡胶-泡沫铝-钢结构新型防护装置不同厚度组合对碰撞过程中海上风力机结构动力响应的影响,基于非线性动力学理论,采用LS-DYNA软件模拟5 000 t级船舶与4 MW海上风力机单立柱三桩基础碰撞过程,对比分析泡沫铝和橡胶分别组成4种厚度防护装置海上风力机与船舶碰撞时系统能量转换、最大碰撞力及碰撞处的应力分布。结果表明:防护装置橡胶与泡沫铝厚度变化,橡胶对防护装置整体性能提高具有明显作用,同时抑制塔顶风力机动力响应效果显著。提出应力衰减率作为评估防护装置性能优劣指标,随着橡胶厚度与泡沫铝厚度改变,单立柱三桩基础所受最大碰撞力分别减少6.3%、12.7%,最大应力衰减率7.03%、4.8%,橡胶用于防护装置中整体性能优越,而泡沫铝可作为辅助材料迅速提高防护性能。     

风波耦合作用下风载荷对两种漂浮式风力机平台动态响应影响

为分析风载荷对漂浮式平台的重要影响,建立了基于单桩式及张力腿平台的漂浮式风力机整机模型,基于叶素-动量理论与辐射/绕射理论,运用水动力软件AQWA并结合有限元方法验证了风载荷及风波耦合的重要性,研究了波浪单独及风波耦合作用下漂浮式平台的时频域动态响应。结果表明：风载荷使平台产生了较大纵荡与垂荡漂移,其产生的倾覆力矩改变了纵摇平衡位置,风载荷使纵荡响应偏离平衡位置较垂荡与纵摇响应明显;对于纵荡响应,风载荷使两平台低频固有频率处的响应峰值增加;对于垂荡响应,风载荷使单桩式平台固有频率处的响应峰值减小,使张力腿平台纵荡-垂荡耦合响应及波浪频率处的响应峰值大幅增加;对于纵摇响应,风载荷使单桩式平台及张力腿平台低频固有频率处的响应峰值大幅增加;风载荷是引起单桩式平台纵荡-垂荡耦合运动的关键因素;波浪载荷是引起张力腿平台纵荡响应幅值较大的关键因素。