异形管两辊双道次成型过程研究

利用显示动力学有限元法模拟了异形管两辊双道次成型过程,结合实验对异形管两辊双道次成型过程中轧制道次与轧制力的关系、轧制力与轧制速度的关系、轧制力与壁厚的关系、轧制力与摩擦系数的关系、轧制力与辊轮大小的关系等方面进行了分析,模拟结果与实验结果相符.研究结果为实际生产提供了有益依据.     

人类用水活动对中国水文干旱特征的影响评估

【目的】在全球气候变化的背景下,人类用水活动对水文干旱造成了剧烈影响。评估人类用水活动对水文干旱特征的影响,揭示基于单一模型评估的不确定性,对提升干旱风险应对能力有着重要意义。【方法】基于跨部门影响模型比较计划第二阶段(ISIMIP2a)项目提供的1971—2010年径流模拟结果,采用多模型集合方法评估气候变化背景下人类用水活动对我国区域水文干旱特征的影响,并揭示其空间差异及长期变化。【结果】结果显示：人类用水活动加剧了我国北方流域的水文干旱的频次、历时和强度,其中导致水文干旱强度增幅超过40%;同时人类用水活动对南方流域中上游地区水文干旱强度起到缓解作用;另外,相较于1971—1990年,1991—2010年间人类用水活动对我国区域水文干旱频次和历时的影响分别减少7.4%和10.2%,但对于水文干旱强度的影响增加43.1%,尤其是在辽河、西南诸河和珠江流域。【结论】人类用水活动对我国区域的水文干旱特征(频次、历时和强度)的影响表现出明显的时空差异性,基于多模型集合评估方法能够有效降低基于单一模型模拟结果的不确定性。研究深化了干旱演变机制理解,为应对变化环境下干旱风险提供科学支持。     

大型重载复杂轮廓真空室领圈焊接变形控制

窗口领圈是聚变堆真空室的关键部件,在与真空室窗口颈管焊接成一体后不能整体加工矫形,所以对窗口领圈制造精度和质量要求很高. 为获得较高的制造精度,采用相对于其它熔焊变形量较小、精度较高的电子束焊接对CFETR窗口领圈进行拼焊,根据固有应变理论计算出焊接的固有应变量导入软件,模拟窗口领圈在不使用夹具约束时四种拼焊方案的焊接变形情况,确定最优的焊接顺序和夹具约束方案,再对使用夹具约束时窗口领圈的焊接变形进行计算模拟. 结果表明,窗口领圈采用不同的焊接顺序,变形量也各不相同,夹具约束能有效减小焊接变形. 其结果为窗口领圈的实际拼焊过程提供了参考.     

调质处理对RAFM钢HIP焊接接头组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和拉伸试验等研究了调质处理对RAFM钢HIP焊接接头组织及性能的影响.结果 表明:RAFM钢经100 MPa和140 MPa热等静压扩散焊后,界面结合较好,焊接接头处有大量的析出物产生,焊接接头组织内存在大量的位错,显著提高了焊接接头的强度以及显微硬度,但是冲击吸收能量非常低.调质处理后,焊接接头界面的析出物分解消失,抗拉强度和硬度基本上恢复到母材状态,冲击吸收能量无明显变化,还是远低于母材.     

激光焊接316LN平板对接焊试验中气孔成因初探

在激光自熔焊接5 mm厚316LN平板对接焊系列试验时,产生了气孔. 为探讨气孔成因,在试验中先后改变了保护气体流量、保护气体种类及被焊母材,同时焊后借助扫描电镜、光学显微镜、X射线能谱以及对母材进行化学成分分析等手段对试验结果进行分析. 结果表明,焊缝中气孔呈圆形,气孔形成中常伴随着夹杂物,以氢气孔为主. 其中1号材料焊接时焊缝是先以δ结晶模式,而这种结晶模式导致气孔敏感性较大,其显微金相组织也证实存在δ相,氩气不纯也是气孔成因之一.     

基于焊接热模拟的高锰TWIP钢热影响区组织与性能

针对锻态高锰孪生诱导塑性钢利用Gleeble3500型热模拟试验机,通过设置不同峰值温度(850,950,1 050,1 150,1 250℃)对焊接接头热影响区的各个区间进行了焊接热模拟,采用电子背散射衍射系统、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段分析了锻态母材经过焊接热作用后组织和性能的变化.结果表明,热作用前后孪生诱导塑性钢组织均为等轴晶粒的全奥氏体组织,晶粒尺寸随峰值温度的上升先减小后增加,但都低于母材;热影响区的拉伸性能均优于母材,主要原因是发生了细晶强化;冲击韧性随峰值温度的变化与晶粒尺寸变化趋势一致,说明晶粒尺寸对采用的孪生诱导塑性钢冲击韧性有关,晶粒尺寸越细,冲击韧性越差.冲击断口的韧窝底部发现有AlN颗粒.     

大型真空室焊接部件焊接变形预测与控制方法

真空室焊接部件在焊接过程中会产生较大的焊接变形,采用合理的焊接顺序及施加外部性约束可以在焊接过程中控制焊接变形. 根据固有应变理论给出了不同焊接接头固有应变的计算方法及应变在软件中的施加方法. 对真空室PS1段的四种焊接方案在无外部约束时的变形情况进行研究,根据无外部约束时PS1段的变形情况,确定了最优焊接顺序方案,制定了外部约束施加方法,并对有外部约束时PS1段的焊接变形进行计算. 结果表明,不同的焊接顺序其变形量不同,施加外部约束能够使焊接变形量明显减少,为实际加工生产提供了理论参考依据.     

旋流式气浮选技术及应用

浮选机利用油水表面的物理、化学性质差异来去除水中的油滴及悬浮物,是目前陆地油田应用最广泛的污水处理设备之一。海上平台受甲板空间及建造费用的限制,要求在处理量及效果相同的情况下尽量减小气浮选设备的尺寸,以节约平台建造成本。旋流式气浮选装置以其占地面积少、无污染等优点受到海上石油平台的青睐,并在中海油绥中36-1CEPK平台首次成功应用,为海上平台污水处理技术探索出一条新途径。     

中子慢化器低温及真空性能测试系统设计北大核心CSCD

中子慢化器低温及真空性能测试系统,用于验证中国散裂中子源氢慢化器的低温性能和真空密封性。此套系统由供液系统、气体加热系统、流量控制系统、温度与压力监测系统组成,采用液氮替代液氢作为测试介质,通过加热器对液氮直接加热的方式获得低温氮气。每根输液管道都是独立的真空单元,配有真空抽口,采用双层不锈钢管道,管道之间做绝热处理。通过控制加热器与内管的装配精度来保证气体换热效率。使用Lakeshore Model 336温控仪和TELEDYNE HASTINGS流量控制器进行气体温度和流量调节。该系统气体输出温度精度达到±5 K,气体输出流量约500 L/min±10%。此套系统不仅为大型低温系统提供安全可靠的低温测试工作介质,同时节约了实验成本,将来在航空航天领域能得以应用推广。     

CICC导体缩径过程的有限元仿真

利用显式动力学有限元分析软件ANSYS/LS－DYNA仿真了CICC（Cable in Conduit Conductor）导体的缩径过程,研究了不同轧制速度和摩擦系数条件下轧制力的变化规律。模拟了导体缩径过程中卷入和稳定轧制时导体内应力、应变的变化过程,分析了缩径过程中钢管的弹复行为。另外对轧制仿真过程中网格密度对计算精度的影响也进行了计算和比较。其结果为CICC导体的研制提供了依据。