热作模具热疲劳寿命评估及预测方法的研究进展

热作模具服役过程中存在温度及机械载荷的循环变化,产生变形及失效的机理复杂,故热作模具热疲劳寿命的评估预测是模具应用研究的难点。结合现有研究成果,介绍了热应力疲劳研究中可用于热作模具热疲劳寿命评估及预测的方法, 从唯象寿命模型和损伤累积模型两个角度分别阐述了热作模具热机械疲劳寿命的研究,并对热作模具热疲劳寿命预测的发展趋势进行了展望。     

纤维金属层板铆接剩余强度影响因素研究

为研究单搭铆接接头中纤维金属层板耦合损伤行为,运用金属硬化Johnson-Cook失效准则、纤维增强复合材料三维Hashin损伤准则、脱层B-K失效理论以及刚度退化失效准则建立了纤维金属层板铆接渐进失效模型,并结合实验验证了模型的合理性。考察了单搭铆接二次弯曲效应、层板铝合金体积分数、预紧力、层板孔边距对纤维金属层板铆接强度和失效模式的影响,为提高纤维金属层板铆接剩余强度提供可靠建议。分析结果表明：二次弯曲效应加速损伤发生,从而降低层板铆接强度,其中偏心加载可以削弱二次弯曲效应,更好地提高铆接强度;层板铝合金体积分数的增大能够提高层板铆接强度,但当体积分数大于50%时层板铆接比刚度和比强度反而下降;预紧力的增加能够提高层板铆接强度和增强层板损伤抗力;随着孔边距的递增,铆接剩余强度有所提高,破坏模式由灾难性拉断失效模式逐渐转化为理想的挤压失效模式,但当孔边距达到一定数值时,铆接强度不再明显提高,而失效模式也维持为挤压破坏。     

断裂准则对TC4钛合金板抗卵形头弹冲击的影响

为了解TC4钛合金的抗冲击力学性能,利用一级轻气炮进行了卵形头弹冲击TC4钛合金靶板的试验,撞击速度范围为125.9~240.0 m/s。通过撞击试验获得弹体的初始-剩余速度以及靶板的失效破坏模式,并利用公式拟合弹体初始-剩余速度得到弹道极限速度。利用ABAQUS/Explicit有限元软件建立弹体冲击靶体的三维模型,研究断裂准则对TC4钛合金板抗卵形头弹冲击性能的影响,分别采用不同断裂准则进行数值模拟,并将数值模拟预测结果与试验结果进行对比。研究结果表明,从弹道极限和失效破坏模式综合考虑,Hancock-Mackenzie (H-M) 准则预测的结果与试验结果更接近,说明考虑失效应变随应力三轴度的变化关系能提高数值仿真精度。     

表面热电离同位素稀释质谱法的计算及质量分馏效应校正

表面热电离同位素稀释质谱法(ID-TIMS)是国际公认的基准方法之一。本文以稀释分析锶同位素为例,详细介绍了其计算和推导过程,提出基于指数近似模式的稀释分析同位素分馏校正的方法。该方法适用于校正含有两对参考比值的元素静态多接收稀释分析同位素比值的质量分馏,与指数校正方法和对数校正方法相比,计算过程更简单。还讨论了稀释剂同位素比值准确度对稀释分析同位素比值的影响及其质量分馏的校正方法,通过数学迭代计算质量分馏系数,得到稀释剂测量的质量分馏系数和准确的同位素比值。采用建立的质量分馏校正方法稀释分析NBS987,结果表明,在误差范围内与其参考值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.710237±8（1σ））一致。     

冷作磨具钢Cr12MoV磨削温度场的仿真

针对冷作磨具钢Cr12MoV进行了磨削温度场的研究,并依据建立的有限元仿真模型,对扩径头外扇形块模型进行了磨削温度场的仿真,实现了扇形块磨削温度场的预测,为研究磨削参数对磨削温度的影响提供了理论依据。     

基于神经网络的塔式起重机电气设备故障诊断系统

为了提高塔式起重机的故障检测效率,将BP神经网络故障诊断应用于起重机电气设备的故障诊断中。该系统一方面可根据新的故障样本自动学习、训练和更新故障知识,形成新的故障诊断规则并添加到专家系统知识库中。另一方面,直接调用神经网络诊断模块实现故障诊断,根据故障现象诊断故障原因,为维修提供指导。     

铝电解病槽成因及防治方法研究

综述了铝电解过程中病槽产生原因,将病槽划分为热量平衡破坏性和物料平衡破坏性两种。研究了能量平衡控制模型在物料平衡中的应用;能量平衡控制模型通过调节槽电压、氟化铝和氧化铝添加量,在其它工艺技术条件保持不变情况下,控制铝电解槽能量。探讨了控制热量平衡的热电耦合数值有限元计算方法;在分析热电耦合机理的基础上,并建立了有限元模型。利用这两个模型能有效地预测铝电解槽热量和物料的平衡情况,及时预防和处理病槽。     

红外锁相法热波检测技术及缺陷深度测量

研究了红外锁相法热波检测技术的原理、缺陷深度测量及在蜂窝夹层结构及焊接构件检测中的应用。建立了二维热传导有限差分模型,采用该模型计算了强度按正弦规律变化的热流引起试件表面温度变化的历程,基于锁相法提取了有缺陷与无缺陷处的准稳态温度变化,并计算了二者的相位差。然后,建立了热波在试件中传导的热-电等效模型,利用该模型对红外锁相法热波检测技术进行了仿真研究,得到了缺陷深度和反射热波与入射热波相位差之间的关系。最后,采用红外锁相法热波检测技术对模拟缺陷的蜂窝夹层结构试件和实际焊接构件进行了无损检测试验。结果显示,有限差分模型和热-电等效模型计算有缺陷与无缺陷处的相位差与试验结果基本一致,偏差5%,表明采用红外锁相法热波检测技术能够快速、准确地获得缺陷大小、位置等,该技术也适用于有复杂曲面结构的构件。     

水产院校热能与动力工程专业创新实践教学基地的建立与实践

通过优化实验室资源,组建了热能与动力工程专业实践教学基地,集中师资、设备力量,加大投入,提高热能与动力工程专业学生的实践创新能力和工程应用能力,服务特色行业和地方经济。探索出了"生产认识—综合训练—工程应用"融于一体的实践教学新模式,通过近几年的努力,现已建成了一个具有人才培养、科学研究、技术服务等多功能特色的开放性实践创新教学基地。     

地面雷达屏蔽导热机箱设计

同时满足屏蔽、密封和导热三个指标,是电子设备机箱设计的一大难题。三者之间往往会产生矛盾,尤其是屏蔽和密封、导热和密封之间。解决这些矛盾,并进行优化处理,是电磁屏蔽机箱设计中的关键问题。介绍了某型号雷达屏蔽导热机箱的设计思路,主要针对屏蔽、密封和导热三个指标进行了详细考量,并进行结构设计优化,使其满足各项指标要求。最后通过仿真和具体试验验证了结构设计的合理性,该机箱的设计成功对同类机箱的设计提供了一种有效的解决思路。