离心加速条件下金属液中粒子运动规律的理论分析

建立了金属液中第二相粒子在离心加速条件下的运动规律理论模型,并根据该理论模型分析了影响粒子运动规律的因素。结果表明,随时间延长,粒子由内向外移动的距离、速度都增大,呈指数变化。粒子直径越大、密度越大、转速越高,在同样时间内,粒子移动的距离越远。在传输过程中,不但有因尺寸不同引起的粒子追逐现象,而且有因密度不同引起的追逐现象,该现象是引起粒子碰撞、聚集及尺寸大(或密度大)粒子偏聚到试样外侧的主要原因。为减少粒子运动过程中的追逐、碰撞及由此引起的粒子聚集和不稳定流动现象,采用尺寸一致的同种粒子是非常必要的。径向上初始位置不同的两个粒子,其间距随时间延长逐渐增大。如果在径向一条直线上有多个同间距的粒子,离心移动一段时间后,虽然任意两相邻粒子的间距比开始态增大,但各相邻粒子间距在新的时刻仍是相等的。粒子最终在试样中的梯度分布,是粒子从靠近型壁处向内沉积及金属熔体冷却降温、粘度增大和凝固共同作用形成的。      

BCu50ZnMnNiSi多元铜基钎料的研究

提出了一种含Ｎｉ、Ｓｉ的适合钎焊合金白口铸铁的Ｃｕ基ＣｕＺｎＭｎ多元钎料,并对ＢＣｕ５０ＺｎＭｎＮｉＳｉ钎料的熔化特性、钎焊工艺性能、钎料组织以及力学性能进行了研究。研究结果表明,与普通ＣｕＺｎ合金钎料比较,ＢＣｕ５０ＺｎＭｎＮｉＳｉ钎料钎焊冶金特性优异,界面冶金结合致密,尽管钎料中含有多元合金元素,钎焊后钎缝仍有较好的塑必     

有限条法模拟直缝焊管成型过程

以结构分析有限条法为基础,基于固体力学有限形变理论的Ｕｐｄａｔｅｄ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ法,建立了弹塑性大变形样条有限条法,并用于模拟直缝焊管的成型过程,获得了变形带材的三维位移场、应变场和应力场。分析结果表明,带材边缘部位是焊管成型过程的主要变形区,其应变、应力值的大小将直接影响焊管质量,是焊管生产中一个值得重视的问题。文中提出的方法可以有效地分析直缝焊管成型过程,并将用于分析其它开口冷弯型钢成     

Al-10?合金梯度材料的组织与性能

采用离心铸造技术成功地制得了过共晶Al 10 ?梯度材料 ,离心机转速每分钟 140 0转 ,金属模具预热温度 4 50℃ ,浇注温度 10 0 0℃。采用金相及扫描电子显微镜、HV 5型小负荷维氏硬度计及销盘式ML 10 0型磨粒磨损试验机研究了梯度材料组织、硬度及耐磨性的分布规律。结果表明由于初晶Al3Fe密度比Al液密度高 ,在离心力场中初晶Al3Fe向试样外侧移动。Al 10 ?合金梯度材料的组织分布为最外层初晶Al3Fe含量最多、尺寸也最大 ,由外向内 ,初晶Al3Fe的体积分数及尺寸均逐渐减小 ,且呈梯度变化。在内层一定厚度内 ,完全不含初晶Al3Fe。Al 10 ?合金梯度材料的硬度分布为外层硬度较高 ,由外向内硬度逐渐减小 ,呈梯度分布。Al 10 ?合金梯度材料试样的耐磨性试验结果表明 ,试样从外到内磨损厚度增大 ,即该梯度材料的耐磨性由外至内呈梯度下降的变化趋势。     

基于分形理论的纤维材料微粒捕集器捕集效率模型

针对柴油机尾气微粒的分形特性,基于分形理论建立了纤维材料对尾气微粒的过滤效率数学模型,并证明了模型的正确性。应用该模型分析了纤维材料作为微粒捕集器过滤材料时的过滤机理、过滤效率和压降特性,研究了微粒分维数对过滤效率的影响。计算结果表明,柴油机尾气微粒的主要捕集机理为扩散和直接拦截,惯性机理的作用很小。纤维过滤材料对粒径为200～400nm的尾气微粒的捕集效率最低,为了提高这一尺寸范围微粒的过滤效率,应降低过滤流速、提高过滤温度以提高扩散机理的作用,并且减小过滤材料纤维直径、提高填充密度以提高直接拦截机理的作用。综合考虑材料捕集效率和压降,应尽量减小填充密度以降低压降,缩小材料纤维直径以提高捕集效率。     

遗传算法在多元铜基钎料成分优化中的应用

ＣｕＺｎ钎料在白口铸铁表面的润湿性能和钎缝剪切强度低于其在钢表面的润湿性能和钎缝剪切强度,白口铸铁向钎料过度溶解所造成的溶蚀是钎料润湿性能差、钎缝剪切强度低的主要原因。为提高ＣｕＺｎ钎料的综合性能,本文根据二次回归组合设计方法建立了合金元素与钎料润湿性能、剪切强度的回归方程,分析了合金元素对钎料的润湿性能及钎缝剪切强度的影响规律;将分层序列法与遗传算法相结合可以求解钎料润湿性能、钎缝剪切强度多目标优化问题。实验表明,采用本文提出的铜基钎料成分优化方法,可以获得优化的铜基钎料成分和性能。     

电沉积nano-Al_2O_3/Ni+Co梯度复合镀层

采用电沉积方法以灰铸铁为基体制备了金属与纳米陶瓷复合镀层,基质金属为镍钴,第二相纳米陶瓷颗粒选用Al2O3。通过表面形态观察可知,由于纳米颗粒的高活性表面为沉积过程提供了大量的核心,使得复合镀层较金属镍钴镀层组织致密,晶粒细小。线扫描成分分析表明:镀层中纳米颗粒含量呈梯度分布。对其显微硬度进行测量,结果显示:复合镀层显微硬度由表层到里层呈梯度分布。耐磨性试验表明:复合镀层中Al2O3纳米颗粒产生的弥散强化效应和晶粒细化效应使复合镀层耐磨性显著优于纯镍钴镀层。对复合镀层和纯镍钴镀层磨损形貌的观察分析表明:复合镀层磨损表面出现沿摩擦副运动方向的犁沟,而纯镍钴镀层磨损表面呈现大片剥落,磨损机制为黏着磨损。     

凸包型推土板减粘降阻的有限元分析

仿生几何非光滑表面的减粘降阻功效已被大量的试验研究所证实。由于几何非光滑结构单元的大小和分布对减粘降阻效果具有显著的影响，故对其与土壤相互作用的定量分析是必要的。本文对凸包型几何非光滑表面与土壤相互作用进行了三维有限元分析，并将其同光滑表面与土壤相互作用的有限元分析结果进行了比较，分析了减粘降阻的原因。     

填料改性UHMWPE基复合材料拉伸磨损性能的研究

研究了填料颗粒改性的超高分子量聚乙烯（ＵＨＭＷＰＥ）体系的拉伸与磨损性能。加入少量的粉煤灰（＜１０％）和ＳｉＣ（３０％）可提高体系的拉伸强度，并且颗粒越细小，越有利于拉伸强度的提高。ＳｉＣ，Ａｌ２Ｏ３，特别是４０目石英砂可大幅度提高（约４～６倍）体系的耐磨料磨损能力。试验结果表明，载荷Ｐ是影响ＵＨＭＷＰＥ体系磨损率的重要因素。载荷越大，磨损率越高，而与相对摩擦速度ｖ关系不大。所得结果为减粘耐磨复合材料的仿生设计提供了可靠的依据     

试验因素对LDPE熔融接枝AA影响的灰色系统分析

研究了丙烯酸作为接支单体,过氧化二异丙苯作为引发剂,与低密度聚乙类混合,在单螺杆挤出机中进行熔融接枝反应,测定了ＬＤＰＥ－ｇ－ＡＡ的熔融旨数和表征接枝率的吸光比。结果表明,各因素对ＭＩ和Ｒ的影响程度是不同的,ＡＡ掺入量与ＭＩ有密切相关,而ＤＣＰ加入量对ＭＩ影响程度较小。