Finite Element Simulation for Laser Direct Depositing Processes of Metallic Vertical Thin Parts（1）

建立了模拟直薄壁件逐点沉积过程中温度场的有限元模型，用等价导热系数和焓值法处理了固一液耦合热传导问题和固液混合区的焓．模拟结果真实地反映了沉积316L不锈钢直薄壁件的温度场特征．通过对模拟结果的分析得出，在高温阶段（700℃以上）熔池的平均冷却速率达到10^3℃／s数量级，在240℃以下的冷却速率仅为10℃／s数量级．基板的温度变化经历温度上升、温度平稳、温度下降3个阶段；在温度下降阶段，基板中的热传导对熔池冷却速率影响很小．有限元模拟结果与已有文献的实验测量数据吻合很好．     

电塑性摩擦焊接过程的动态再结晶数值模拟

摩擦焊过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心，中以宇航工程常用的构件材料LY12合金为研究对象，建立了电场条件下棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型，获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应变场、应力场、电场强度等物理参量场，并应用Yada模型建立了LY12合金摩擦焊接过程显微组织的演化模型，计算了摩擦焊接过程动态再结晶区的分布及再结晶区晶粒的尺寸，并分析研究了上述场变量对电场条件下连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。     

TC4钛合金与LD10铝合金感应摩擦焊接头的组织与性能

利用感应电磁场对焊接过程热与物质流动作用,改善异种金属摩擦焊接头的组织与性能。采用光学金相、扫描电镜及室温拉伸实验与对比分析的方法,研究了外加电磁场对弱磁性材料TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头焊合区的显微组织、主要合金元素扩散行为及室温力学性能的影响。结果表明:外加电磁场作用使TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头铝合金侧动态再结晶区宽度增大;同时,感应电磁场通过影响摩擦副合金材料内部电子密度状态等,促进了摩擦焊接过程中主要合金元素Al和Ti在焊合区的扩散过程,并且提高了TC4钛合金与LD10铝合金摩擦焊接头的拉伸强度。其中,外加电磁场在顶锻保压阶段的影响更为明显。     

快速制动双绕组电动机在锻压机械中的应用

介绍了快速制动双绕组电动机的结构原理、性能特点，选用该电动机应注意的一些问题及其在压力机上的应用。     

COUPLED SIMULATION OF 3D ELECTRO-MAGNETO-FLOW FIELD IN HALL-HEROULT CELLS USING FINITE ELEMENT METHOD

Two full 3D steady mathematical models are developed by finite element method （FEM） to calcalate coupled physics fields. the electro-magnetic model is built and solved first and so is the fluid motion model with the acquired electromagnetic force as source body forces in Navier-Stokes equations. Effects caused by the ferromagnetic shell, busbar system around, and open boundary problem as well as inside induced current were considered in terms of the magnetic field. Furthermore, a new modeling method is found to set up solid models and then mesh them entirely with so-called structuralized grids, namely hex-mesh. Examples of 75kA prebaked cell with two kinds of busbar arrangements are presented. Results agree with those disclosed in the literature and confirm that the coupled simulation is valid. It is also concluded that the usage of these models facilitates the consistent analysis of the electric field to magnetic field and then flow motion to the greater extent, local distributions of current density and magnetic flux density are very much dependent on the cell structure, the steel shell is a shield to reduce the magnetic field and flow pattern is two dimensional in the main body of the metal pad.     

磨削过程中低温磨削液及供液装置的开发及研究

本文针对磨削过程中的过高的磨削温度问题，研制开发了一种新型的低温供液装置，解决了工程中的实际问题。本文还采用有限元方法对采用低温供液装置的进行冷却润滑的磨削温度场进行了分析，通过仿真分析及实验验证了这种低温供液装置可以大大降低磨削区的温度，有效减少磨削烧伤，效果良好。     

强磁场对锰锌铁氧体前驱体纳米颗粒形貌的影响

在共沉淀制备非铁磁性锰锌铁氧体前驱体纳米颗粒的过程中,分别施加零磁场、弱磁场(0.1～0.7 T)和强磁场(10 T),探讨磁场对非铁磁性锰锌铁氧体前驱体纳米颗粒形貌的影响规律.结果表明,当磁感应强度超过某一临界值时,非铁磁性纳米颗粒由球形颗粒向链状颗粒,然后向棒状或者纤维状颗粒转变.在10 T的强磁场下,纳米颗粒长成长径比很大的纤维状,能谱分析结果表明,纤维状颗粒主要为复合铁氧体,而非单一的沉淀产物.随着反应温度增加、溶液滴加时间延长将使纤维直径降低.     

稳恒磁场下Ni-W合金镀膜的制备与耐蚀性

研究了施加稳恒磁场(0~1 T)对电镀Ni-W合金的影响。测定不同方向、不同强度稳恒磁场下的电流效率、合金组成及镀层的耐蚀性,并用扫描电镜和X射线衍射对镀层的微观形貌及结构进行了观察和分析。对实验结果进行了分析讨论,找出稳恒磁场对这些性能指标的影响规律。结果表明:与不施加磁场相比,施加磁场后镀层的表面更均匀、细致、平整;镀层的含钨量上升:当B⊥J,B=1.0 T时,含钨量上升了约7%;当B∥J,B=1.0 T时,含钨量上升了约9%;镀膜的非晶化程度增强;镀膜的耐蚀性提高;但Ni-W合金电镀的电流效率降低。     

稳恒磁场在金属相变过程中的应用

稳恒磁场在材料科学中的应用越来越受到关注。本文从稳恒磁场作用下生成的磁化力和洛伦兹力两个角度归纳了稳恒磁场对金属材料的固态相变和液态相变的影响。其中磁化力可以影响固态相变过程，形成取向．引起磁对流，进行磁性分离。而洛伦兹力可以抑制熔体的流动和波动，提高溶质离子在基体中的固溶度，另外，利用洛伦兹力还可以在电磁离心铸造中获得均匀的凝固组织。     

磁场控制技术在带极堆焊中的应用

带极堆焊中，为提高生产效率多采用宽带极、大电流，因而容易引起焊道成形不良。结合国内外对焊接过程中磁控技术的研究，探讨了焊接电流感应磁场对带极堆焊的不良影响及磁场控制技术在带极堆焊中的应用。实验表明，通过施加外磁场改变熔池金属流向，可有效抑制事极堆焊中的咬边等焊道成形不良问题的产生。