低碳铁素体不锈钢高频直缝电阻焊管退火工艺优化

以使用高频直缝电阻焊连接的低碳铁素体不锈钢焊管为研究对象,对其进行不同温度的退火处理。通过OM、SEM、TEM和拉伸、冲击实验分别研究退火温度对低碳铁素体不锈钢高频直缝电阻焊接头组织和性能的影响。在高频直缝电阻焊过程中,低碳铁素体不锈钢管的焊缝区被迅速加热至奥氏体相区,较高的温度和压力使奥氏体晶粒粗化并发生畸变,空冷后转变为α-铁素体和马氏体组织。焊缝区硬度高约315 HV,而其在0℃下冲击值几乎为0。经950℃保温3 min退火处理后,焊缝区中马氏体组织全部分解,形成粒状贝氏体和α-铁素体组织,使其硬度降至约260 HV,同时将其在0℃下的冲击功从0 J提高至约23 J。     

水下航行器仿生非光滑表面减阻特性

为节约能源和制造高性能的航行器,基于虎鲸皮肤结构设计一种可显著降低水下航行器阻力的新型仿生非光滑表面。通过数值模拟评估不同形状参数下非光滑表面的减阻性能,讨论仿生非光滑表面对近壁面流场和湍流强度的影响。结果表明：仿生非光滑表面在较大速度范围可以增加湍流边界层厚度,降低流场湍流强度,减少表面摩擦阻力;在0.5~15 m/s速度范围内,应用仿生非光滑表面的平板摩擦阻力减少9%以上,最大总阻力减阻率达到7.57%;将该仿生非光滑表面应用于无附体SUBOFF潜艇模型表面进行减阻优化设计,潜艇最大总阻力减阻率达到11.31%;新型仿生非光滑表面适用范围较广,可有效降低水下航行器的总阻力,具有良好的工程应用前景。     

钢筋混凝土自复位剪力墙抗震性能试验研究

自复位剪力墙是通过无黏结预应力钢绞线将预制墙板与预制墙板/基础连接成整体,其震后恢复能力良好。通过1个现浇钢筋混凝土剪力墙试件和3个自复位剪力墙试件的拟静力试验,研究了地震作用下自复位剪力墙的破坏特征、滞回性能、自复位特性及耗能能力等。研究结果表明：与现浇剪力墙相比,自复位剪力墙震后残余变形较小,破坏轻微,易于修复;自复位剪力墙滞回曲线捏拢明显,滞回环呈旗帜形;随着弯矩贡献比的增大,试件的自复位能力逐渐提高,但耗能能力有所下降。     

立方晶体弹性常数和EAM/FS势函数的关系

为了确定bcc和fcc晶体的EAM/FS势函数参数,研究了EAM/FS势函数与弹性常数的关系。对bcc和fcc结构晶体,分别导出压强(P)和体积弹性模量(B)、弹性常数(C44)和剪切弹性模量(Cp=(C11-C12)/2)的利用嵌入函数、对势函数和电子密度分布函数的表达式。发现C44和Cp的大小不仅取决于所考虑的原子和周围原子的距离,还受近邻原子排列状况的影响。将关于结合能(utot)和P、B、C44、C)p的5个拟合方程转化为求最小值的优化模型,给出了5种典型bcc结构晶体(V、Mo、Nb、Ta、W)和3种典型fcc结构晶体(Cu、γ-Fe、Ni)的结合能中待定参数的值。采用上述参数计算得到的最小结合能与实验结果一致,此时所对应的原子间距与晶格常数相同,表明了方法的有效性。     

成层土中长桩竖向承载激发规律研究

针对成层土中长桩承载问题,结合试桩数据建立了成层土中长桩-土相互作用特性分析模型,基于分析模型研究了上砂下黏和上黏下砂中砂-黏占比对长桩竖向荷载-位移曲线的影响,分析了成层土中长桩侧阻和端阻承载分担比,揭示了达到极限承载力时成层土中桩基侧阻、端阻激发规律,即黏土层侧阻可完全激发、砂土层侧阻未完全激发,桩底端阻完全激发,为实际工程中长桩承载力计算选取合理参数提供依据。     

基于工具坐标标定改进的工业机器人零点位置自整定方法

在工业机器人应用过程中更换工具时需要重新标定工具坐标,一般情况下工具坐标通过固定点约束的3点法进行标定,此方式在机器人本身零点位置不准确的情况下往往会得到一个较差的结果。基于3点法中定点约束的原理,提出一种改进的工业机器人零点位置自整定方法,对出厂标定过的六自由度串联机器人,修改其零点位置与工具坐标的标准值产生给定误差,基于空间内一个固定点的约束关系,在已知机器人连杆参数的情况下建立机器人坐标变换模型,取21组机器人关节角与笛卡尔坐标数据作为辨识条件参数,机器人工具坐标与零点位置的偏差作为未知数据,通过最小二乘迭代算法计算出工具坐标与零点位置的偏差数据。将实验对象的整定结果和给定的误差参数进行对比,整定结果基本与给定误差一致,并通过比较自整定前后示教器上的位置显示值之间的误差值,证明了校准算法的可行性。     

电子齿轮箱专用功能开发及应用技术

以电子齿轮箱为研究对象,从分析齿轮机床运动过程入手,构建电子齿轮箱滚齿加工的耦合关系联动模型;深入研究电子齿轮箱的单轴跟踪误差和耦合误差;结合齿轮加工的难点问题,提出耦合误差的简化计算模型,并开发了控制齿轮加工耦合误差的电子齿轮箱相位误差动态闭环补偿技术。最后通过基于广数218系统平台的应用,来体现所提方案的实用性。     

高浓缩倍率低温多效海水淡化药剂阻垢研究

对不同浓缩倍率下盐水中易成垢离子的变化趋势进行了实验研究,对海水淡化厂现用的性能较好的阻垢剂进行了分析,在浓缩倍率为2.5的条件下对不同阻垢剂的阻垢性能进行了研究,并模拟低温多效蒸发环境,进行了水平降膜蒸发实验。结果表明：在40~90℃的条件下,当海水浓缩倍率达到1.5倍左右时钙离子出现损失,随着浓缩倍率提高钙离子损失加大,随着温度的升高损失加剧,钙垢产生的概率变大;在70℃下模拟水平降膜蒸发实验浓缩到2.5倍时,表观结垢量约为134mg/L;阻垢剂的加入可以降低蒸发器上的表观结垢量,在高浓缩倍率下阻垢剂A显示了良好的阻钙离子和阻硫酸根离子结垢的能力;随着阻垢剂加药量的增加,表观结垢量减小,当阻垢剂A的加药量为4.28mg/L,表观结垢量为33mg/L,达到现有海水淡化厂实际运行水平。     

软土地区盾构隧道弯曲刚度有效率取值研究

修正惯用法以其概念明确、理论成熟和计算便捷的特点在盾构隧道设计中被广泛应用。弯曲刚度有效率η是修正惯用法中的重要参数,其取值对于隧道结构的计算结果具有至关重要的影响。研究基于荷载结构法,利用有限元计算软件ABAQUS建立了匀质圆环模型和梁-弹簧模型,研究了盾构隧道在软土地区通错缝拼装、基床系数和接头相对刚度对弯曲刚度有效率η的影响。通过对数值模拟计算结果进行整理,得到了弯曲刚度有效率η的拟合公式和通错缝拼装弯曲刚度有效率η的转化公式,为确定修正惯用法中的弯曲刚度有效率η提供了计算方法和参考依据。