水轮机转轮体铸造工艺设计与优化

分析了水玻璃砂铸造低合金钢水轮机转轮体的工艺特点,对铸造工艺方案进行设计与优化。采用Solid Works软件对铸件进行三维实体建模,利用Any Casting软件对铸件充型过程的流场及温度场进行数值模拟。确定最终铸造工艺,并通过实验进行验证。研究结果表明:转轮体铸件选取阶梯式浇注系统,可以保证金属液平稳、完全充型;采用冒口与冷铁配合使用时可以有效消除铸件的缩孔与缩松。采用优化后的铸造工艺设计方案生产的铸件充型完整,铸件轮廓清晰,内部没有明显的铸造缺陷。     

基于光学原理的轴承球体表面缺陷检测方法研究

目的 实现球体表面微小缺陷的非接触式检测。方法 基于激光散射和剪切干涉的光学原理,设计了适用于微小缺陷检测的光路系统,搭建了可适用于不同直径球体检测的精密可调节检测光路系统平台,通过对标定板的检测及重复性实验,确定光路系统的检测精度。采用高精度气浮主轴搭建了精密可调节的球体运动平台,通过对直径20 mm的G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测实验,以及通过对一半抛光一半未抛光直径20 mm轴承钢球体的检测对比实验,验证光路实验平台对于球体表面微小缺陷检测的可行性。 结果 标定板上4 μm宽、63 nm高的条纹的剪切干涉信噪比为8∶1,具有相对较高的信噪比。G5级高精度氮化硅陶瓷球的检测试验以及一半抛光一半未抛光轴承钢球体检测的对比实验,验证了该光路实验平台中,激光散射可灵敏地检测较深的微米级缺陷,剪切干涉可灵敏地检测较浅的微米级缺陷。结论 基于光学原理搭建的球体表面微小缺陷检测平台,可以实现对球体表面微米级别缺陷的检测。     

表面机械研磨对5083铝合金显微组织和力学性能的影响

以传统冷轧、连铸连轧两种5083铝合金板材为研究对象,通过显微组织观察、拉伸性能测试、硬度测试,研究了不同时间的表面机械研磨处理对5083铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:5083铝合金经不同时间(0.5、1、3、5 min)表面机械研磨处理后,合金表面形成了60~100μm厚的梯度纳米结构表面层,此结构表面层与原始基体连接紧密,无明显界限。经表面机械研磨处理后,5083铝合金的屈服强度和抗拉强度有所增强,塑性有所下降。连铸连轧5083铝合金试样表面经机械研磨0.5 min时,抗拉强度和屈服强度分别提高了1.4%和41.6%,伸长率降低了37.5%。     

热处理对GA船钢和双相钢显微组织和力学性能的影响

具有不同化学成分的A级(GA)船用钢和高强度钢DH36船用钢被广泛使用。本文首先比较了GA钢和DH36钢的强度。然后,通过热处理用GA钢制备具有不同马氏体体积分数的4种类型的双相(DP)钢。与其他钢比较了显微组织、显微硬度、拉伸性能。结果表明,800℃和900℃淬火的DP钢试样具有比DH36钢更好的强度。900℃淬火的DP钢的抗拉强度是GA钢的2.52倍,是DH36钢的1.98倍。     

冻融循环下BFRP筋与混凝土黏结强度试验研究

为了研究冻融循环作用下BFRP筋与混凝土黏结强度,对不同冻融次数（0、10、20、40次）和不同混凝土强度等级（C30、C35、C40）共36个试件进行冻融循环试验和中心拉拔试验。试验结果表明:未经冻融循环的试件和冻融循环40次（C30）试件发生拔出破坏,其余冻融试件均发生劈裂破坏;随着混凝土强度等级提高,脱胶强度和黏结强度逐渐增加;随着冻融循环次数增加,BFRP筋与混凝土的黏结强度和峰值滑移呈现出先增加后减小的趋势,而脱胶强度随冻融循环次数增加逐渐减小。     

汽车覆盖件多工位复合成形工艺研究及模具设计

以某汽车覆盖件为例,首先对其冲压工艺进行研究,确定其工艺方案为:拉深、修边冲孔、修边、二次修边冲孔、翻边整形、侧冲孔及剖分6道工序,其中第1道工序采用两制件合并拉深,且进行对称拉深成形,即采用"一出二"的形式,既提高了制件成形精度和表面质量,也提高了生产效率;再对制件进行模具设计,将修边+冲孔、修边两工序设置在同一副模具中,将二次修边+冲孔、翻边+整形、侧冲孔+剖分3个工序设置在同一副模具中,即采用多工位复合冲压模具,则可明显减少模具的数量,从而减少了成形设备和操作工人的数量,提高生产效率且降低生产成本。     

极寒工况条件下液压缸材料的研究

针对低温特种油缸系统对材料性能的要求,研发了一种以09Mn Ni RD合金钢为基础的耐低温高性能新材料。从目前的使用情况来看,该材料完全满足用户对低温油缸的性能要求。     

机构运动形式对圆柱面表面形貌影响的实验研究

目的在自行研制的双平面方式圆柱外圆加工设备上,分析不同运动形式对圆柱面表面形貌的影响,以提高其工作性能,延长其工作寿命。方法在上研磨盘、下研磨盘、偏心轮和外齿圈的转速大小恒定的条件下,对不同的运动形式进行研究,观察加工前后圆柱面的宏观形貌和微观形貌,并进行比较。结果当上研磨盘、下研磨盘、偏心轮和外齿圈同时转动时,加工后的圆柱面宏观形貌没有明显的划痕和加工纹路,表面形貌最好,表面粗糙度为0.124μm;当偏心轮和外齿圈转动,其他不转动时,加工后的圆柱面存在最明显的条纹状加工纹路和划痕,表面形貌最差,表面粗糙度为0.171μm。结论在运动形式和转速组合的设计时,应使加工轨迹均匀分布,尽量增加圆柱面圆周方向的材料去除,减少圆柱面轴线方向的材料去除,选择合理的比例有助于改善圆柱面的表面质量。     

仿生扑翼机构设计及仿真分析

提出一种新型仿生扑翼机构,用于模仿鹰翅翼的运动。通过UG实体建模和运动学仿真验证了该机构的可行性。通过ADAMS建立扑翼机构的虚拟样机,并进行了动力学仿真分析和优化设计,得到满足设计目标的最佳扑翼机构,分析结果为扑翼机构的实物快速制作及扑翼飞行器的研制提供参考。     

基于FLUENT的仿生扑翼机翅翼气动力分析

在仿生扑翼机的设计当中,仿生翅翼的气动力具有十分重要的意义。但由于与微型仿生扑翼飞行相关的低雷诺数空气动力学研究还处于初级阶段,对仿生翅翼气动力研究还没有成熟的理论和可借鉴的经验,因此,应用计算流体动力学软件Fluent求解N-S方程,分析扑动规律和周围气流环境对仿生扑翼机气动性能的影响。研究结果表明在对称扑翼机构驱动下仿生翅翼可以产生较大升力,升力和阻力随扑动频率和来流速度的增加而增加,但阻力增加幅度相对较小,这为仿生扑翼机的研制提供理论依据。