纳米Al2O3颗粒对植物绝缘油微观特性影响的分子模拟研究

采用分子模拟的方法研究了纳米Al2O3对植物绝缘油微观特性的影响,并通过试验加以验证.对纳米Al2O3与植物油分子的表面相互作用机理进行了分析,建立了未改性和改性后的植物油模型,研究分析其中的氢键、油分子的径向分布函数(RDF)和水分子的扩散系数等参数,同时对不同改性浓度纳米Al2O3的植物油进行了热老化实验.结果 表明:改性植物油模型中的氢键数量更多,RDF的峰值更大,水分子的扩散系数更小.热老化过程中改性油的介质损耗小于未改性油,表明纳米Al2O3改性植物绝缘油具有优良的稳定性,改性植物绝缘油的热稳定性和绝缘性能得到增强.     

深部巷道组合钢架合理支护间距数值模拟研究

为确定深部巷道组合钢架合理支护间距,有效控制深部巷道围岩变形,提高巷道施工机械化水平,以焦作煤业集团赵固(新乡)能源有限责任公司赵固二矿11071工作面回风巷为研究背景,采用三维有限差分软件对深部巷道6种支护方案的围岩变形、应力和塑性区分布进行对比分析.结果表明:深部巷道围岩变形和塑性区分布受围岩局部让压效应影响显著;在巷道拱顶、拱底以及两帮与底板交接部位均易出现应力集中现象;巷道开挖引起的岩体破坏以剪切破坏为主.根据数值模拟试验得出了深部巷道组合钢架合理支护间距,优选出的最佳支护方案可以减缓围岩变形,改善围岩应力状态,减少围岩塑性破坏范围,从而提高深部巷道围岩的稳定性.     

γ—TiAl增压涡轮熔模铸造过程数值模拟研究

根据熔模型壳离心浇注的铸造工艺特点，建立了γ－TiAl增压涡轮凝固传热过程的数值模型，推导了离心压力下γ－TiAl金属间化合物的凝固收缩和补缩过程数学模型，模拟计算了γ－TiAl增压涡轮铸件的温度场和收缩缺陷，结果表明，模型能可靠计算γ－TiAl增压涡轮铸件凝固过程的温度分布和准确预测铸件的收缩缺陷，数值模拟结果与实验结果吻合良好，数值模拟结果证实了前期工作所提出的进一步减少及消除收缩缺陷的优化工艺措施的合理性。     

数值模拟铸件充型过程中的液/固两相流动

铸造过程中熔融金属内的固体渣粒的运动轨迹是非常重要的。文中给出了粒子传输轨迹的数学模型,该数学模型采用显示法来确定粒子的位置。模拟研究结果与用其它数学模型的模拟结果比较,吻合良好。该模型可用于固体粒子位置的确定,并应用到SUTCAST软件中。     

Mensuration and simulation of mold filling process in semi-solid die-cast of aluminum alloy

To understand the flow trace of semi-solid slurry in mold cavity, some thermocouples were inserted in mold cavity, and the reaction timing of thermocouples showed the arrival of fluid. The filling time and rate were estimated by comparison between the experiment and calculation. The introduction of computer simulation technique based on ADSTEFAN was to predict injectionforming process and to prevent defects during trial manufacture of various parts. By comparing the formed appearance of parts in experiment and in simulation, and observing the relationship between internal defects inspected by X-ray or microscope and the flow field obtained in simulation, it was indicated that both have quite good agreement in simulation and experiment. Right predictions for cast defects resulted from mold filling can be carried out and proper direction was also proposed. The realization of numerical visualization for filling process during semi-solid die-cast process will play an important role in optimizing technology plan.     

铝合金局部加压凝固及流动数值模拟的研究

局部加压方法是压铸中用于消除铸件厚壁处缩孔缺陷的一种新工艺.本研究通过实验模型测量了不同加压条件下铸件的冷却曲线,分析了局部加压引起的凝固变化.考虑局部加压引起的补缩流动,通过适时修改网格文件、初始和边界条件的方法,模拟了局部加压过程中铝合金的凝固及流动变化,并与实验结果进行了对比,二者基本吻合.     

模具及模具材料激光相变硬化的初步探索与实验

简要介绍了激光强化的基础知识，分析了激光固态相变硬化机理，设计并进行了模具及模具材料表面的激光强化实验。将使用计算机模拟得到的指导性参数与使用经验参数获得的强化效果对比，为修正计算机模拟的误差，从而获得激光表面非熔凝淬火的最佳加工参数提供了一个可靠的途径。     

TA15合金的热变形行为及加工图

研究了TA15合金的热模拟压缩实验。结果表明：变形温度的升高和应变速率的减小使峰值应力和稳态应力显著降低，变形温度会影响进入稳态流动所需变形量。以热模拟压缩实验为基础，建立的加工图表明：TA15合金高温变形时存在2个非稳定区域，一个是变形温度1300K以上和应变速率10．0s^-1以上的区域，另一个是变形温度1200K以下和应变速率0．006s^-1～1．995s^-1之间的区域。同时，建立的TA15合金高温变形时的流动应力模型表征了变形温度、应变速率和变形程度对流动应力的影响，模型的计算精度较高。     

水轮机下环铸件凝固过程热应力模拟分析

采用数值模拟方法对水轮机下环铸件凝固过程中的应力场进行了模拟和分析。模拟中采用接触单元法处理铸件与砂芯之间力的作用,改进了传统的铸件/铸型边界条件处理方法。文中重点分析了下环凝固过程中准固相区的受力情况,根据准固相区受力特点建立了适当的热裂判据,对下环凝固过程热裂倾向性进行预测。实际生产结果与预测结果相符合。