基于聚合反应机理的膨胀型高聚物浆液平面裂隙注浆仿真方法研究

现行高聚物浆液裂隙注浆扩散模拟方法多采用浆液密度变化经验表达式进行计算,这种简化处理方法没有考虑浆液内在的化学反应驱动机制,其求解结果与实际情况存在较大偏差。为解决这一问题,基于计算流体动力学理论,考虑浆液聚合反应机理,建立了描述高聚物浆液在平面裂隙中流动扩散过程的“化学反应-流体动力学”模型,用龙格库塔方法求解化学反应动力学方程,用平面裂隙注浆准三维模型离散流动控制方程,用SIMPLE算法实施迭代控制,实现了对浆液化学反应、温度场、流场的耦合求解。在此基础上,对绝热条件下高聚物浆液在平面裂隙中的扩散过程进行了数值模拟,分析了浆液组分反应转化率、温度、扩散范围、密度、压力等随时间变化规律,结果表明：伴随浆液化学反应进程,其组分转化率、温度逐渐增大,浆液扩散范围、密度变化表现出明显的阶段性特征;浆液密度随时间经历缓慢减小、急剧下降、逐渐趋缓三个阶段,与此相对应,其扩散范围最初平稳增加,随后快速扩大,最终趋于稳定,其压力则呈现缓慢增大、急剧上升、逐渐下降的三阶段变化特征。所开展工作为深入研究温度、压力等因素对浆液扩散行为的影响奠定了基础。     

考虑不同初始状态的黄河泥沙三轴静力剪切特性试验

开展了一系列静态三轴剪切试验,研究了不同初始条件（围压、密实度）以及不同试验条件（剪切速率、排水条件）对黄河泥沙静力强度以及变形特性的影响,得到了黄河泥沙的应力应变曲线发展规律,以及应力路径、抗剪强度包线、应力比曲线和不同特征状态下的内摩擦角分布、初始剪切模量以及极限偏应力等指标.结果表明：黄河泥沙的抗剪强度对围压、密实度以及排水条件更为敏感,具体而言,峰值强度、临界强度均随着围压与密实度的提高而增大,不排水条件下的抗剪强度大于排水条件;不排水条件下孔压的发展与排水条件下的剪胀特性具有对照关系,但孔压较剪胀特性发展得更为迅速,并且得到黄河泥沙的特征状态内摩擦角分布区间介于22.6°到38.1°之间.本研究可以为黄河泥沙在路基工程中的资源化利用提供数据和理论参考.     

注射压缩成型工艺参数对楔形导光板翘曲变形的影响

以楔形导光板的翘曲变形量为指标,通过正交试验的方法获得了注射压缩工艺参数对翘曲变形影响程度由大到小的顺序依次为:压缩延迟时间、熔体温度、模具温度、压缩速度、压缩距离。对单个因素及各个因素间的交互作用对导光板翘曲变形的影响规律进行详细的分析。结果表明:模具温度和熔体温度的升高会增大导光板的翘曲量;延长压缩延迟时间可降低翘曲量;增加压缩距离,翘曲量先减小后增大;增加压缩速度,翘曲量先减小后增大再减小。模具温度和压缩延迟、熔体温度和压缩速度对翘曲变形有明显的交互作用,而压缩距离和压缩速度对翘曲变形影响不明显。     

铸铝转子切浇口与退假轴工艺

采用离心铸铝浇注转子时，其切浇口、退假轴工艺一般是分两次进行的，这样劳功强度大，效率低，铁心容易冷却。为此我们设计了一种切浇口刀，它可使切浇口、退假轴两道工序一次完成，从而大大提高了生产效率。其工作原理如下图所示。     

自膨胀高聚物注浆材料在二维裂隙中流动扩散仿真方法研究

 为深入研究自膨胀高聚物注浆材料在岩体裂隙中的扩散机制,基于计算流体动力学理论,综合运用现代流场计算方法和移动界面追踪技术,初步建立了一种变密度浆液在二维裂隙中流动扩散的仿真分析方法。该方法采用FVM离散浆液–水两相流动系统控制方程,用Youngs方法追踪浆液–水两相流体移动界面,用SIMPLE算法迭代求解动量离散方程和压力、速度修正方程,实现了对浆液–水两相流动系统的数值求解。通过变密度流体在二维矩形狭槽中自由膨胀算例检验了该方法的正确性,在此基础上对自膨胀浆液在二维平板裂隙中的扩散过程进行了仿真模拟,结果表明采用该方法能够动态展现流场分布特征,实时反映浆液–水之间的驱替作用,为深入研究膨胀性高聚物注浆材料在裂隙岩体中的扩散机制奠定了基础。     

电机冷冲模凸模固定工艺的改进

由于电机冲片槽形多 ,形状复杂 ,位置要求高 ,传统的凸模固定是采用环氧树脂或低熔点合金浇注在凸模固定板上。我厂采用的是环氧树脂粘结剂固定法 ,用环氧树脂粘结时 ,凸模和凸模固定板型孔的间隙要大 ,单面间隙 1.5～ 2 .5mm为宜。在粘结时 ,先把凸模和凸模固定板粘结部位表面清洗干净 ,把凸模插入凹模中 ,并垫好垫片找正间隙再插入凸模固定板相应型孔中 ,如图 1所示。这时 ,再把调配好的环氧树脂倒入固定板与凸模间隙内 ,并使其分布均匀 ,再将上模合上并将凸模敲到底 ,浇注后通常要经过 2 4小时冷却方可使用。1.凸模固定板　 2 .环氧树脂…     

基于UG的内螺纹瓶盖注塑模设计

UG MoldWizard是UG系统的一个独立的智能化设计注射模具的模块,它运用知识嵌入的基本理念,按照注射模具设计过程的一般顺序来实现模具设计的整个过程.在本次内螺纹瓶盖的设计中,充分体现UG在注塑模设计中的高效和快捷.通过对内螺纹瓶盖工艺分析,巧妙地采用镶块成型内螺纹和项出塑件,从而简化模具结构.并对模架、浇注系统...     

基于FVM和VOF的平面裂隙注浆数值模型

为研究浆液在岩体裂隙中的运移机制,建立了基于有限体积法（FVM）和流体体积（VOF）原理的平板裂隙注浆数值模型。模型采用同位网格有限体法离散流动控制方程,为避免对振荡压强场求解失真问题,借助动量插值方法构造控制体界面流速,并考虑浆液扩散过程的两相流特征,利用VOF方法追踪两相移动界面,实现了同位网格架构下浆液流场的数值求解。选择无限大平板裂隙注浆算例对该模型进行了测试,结果表明,不同时刻浆液压强分布、流速、扩散范围等模拟结果与解析解吻合良好,显示了较高的求解精度,为研发裂隙注浆仿真系统奠定了基础。     

XFEM和修正剑桥模型模拟高聚物劈裂注浆方法研究北大核心CSCD

针对自膨胀高聚物材料在土体中劈裂扩散仿真手段尚不完备的现状,初步建立了一种模拟高聚物对土体劈裂压密作用的仿真方法。该方法采用扩展有限元离散求解区域土体介质,用修正剑桥模型描述土体力学特性,利用高聚物密度-围压关系迭代计算作用于裂缝面的浆液膨胀压力,实现了对土体劈裂缝扩展过程的数值模拟,通过与试验结果的对比验证了该方法的适用性。算例分析表明,应用该方法能够模拟膨胀力作用下土体裂缝启裂过程、扩展走向和浆脉厚度变化,获得裂缝周围土体变形模量、孔隙比、应力场和密度场分布特征,为深入研究膨胀性高聚物注浆材料对土体劈裂压密机制奠定了基础。