蜂窝复合材料超声加工复合变幅杆的设计

在蜂窝复合材料的超声加工中,针对阶梯形变幅杆截面交界处突变存在应力集中,不适合在高振幅的情况下工作的情况,兼顾形状因素与放大系数,设计了指数过渡段、圆锥过渡段、悬链过渡段阶梯形变幅杆。通过波动方程建立变幅杆参数方程,计算了变幅杆的谐振长度、放大倍数、节点位置。利用ANSYS软件分别对指数过渡段、圆锥过渡段、悬链过渡段阶梯形变幅杆进行有限元分析,通过调节变幅杆的长度对变幅杆进行优化。计算表明,优化后变幅杆的频率误差降低,指数过渡段、圆锥过渡段、悬链过渡段阶梯形变幅杆的谐振频率分别为20.194 kHz, 19.999 kHz, 19.633 kHz,放大倍数分别为5.506, 4.460, 6.16,最大应力分别为38.976 MPa, 30.399 MPa, 55.593 MPa。将简单形状变幅杆与阶梯形变幅杆相结合,既有较大的放大系数又避免了应力集中。     

6061铝合金增材制造温度场仿真

针对6061铝合金的电子束选区熔化(Selective Electron Beam Melting, SEBM)过程,采用ANSYS构建了温度场仿真三维有限元模型。考虑材料的热物性参数随温度的变化特性,通过高斯面热源在粉末床上移动,研究了电子束功率、扫描速度和铝合金预热温度对熔池尺寸、熔池热历史的影响,为6061铝合金电子束选区增材制造工艺参数的选择提供理论依据。研究结果表明：熔池宽度、熔池深度随着电子束功率、预热温度的增大而增大;输入线能量小于0.19 J/mm时,熔池深度、宽度均随着扫描速度的增大而减小,熔池长度随扫描速度的增大而增大;当输入线能量大于0.19 J/mm时,熔池深度、宽度均随着扫描速度的增大而增大,但增大速率减小,熔池长度随扫描速度的增大而减小。电子束功率是影响熔池冷却速率的主要因素。不同扫描路径的粉末层温度分布不同,采用合理的扫描路径可使得整个零件的热分布更加均匀。     

宁钢1号高炉炉缸长寿维护实践

分析宁钢1号高炉炉缸侧壁温度升高的原因,通过采取严格控制碱金属和Zn的入炉量,确保原燃料质量优良;加强冷却能力,改善并稳定水质;强化铁口维护,保证铁口深度;定时灌浆等措施,实现了侧壁温度安全受控和高炉长寿目标。     

EBSM电子束扫描多极靴偏转线圈的多目标优化设计

针对电子束选区熔化增材制造的电子束偏转线圈偏转角度小、控制精度低等问题,设计了多极靴结构的扫描偏转线圈,选择极靴数量、磁芯类型作为试验变量进行正交仿真试验,并分析线圈内部磁感应强度的分布状态。以较高的中心磁感应强度、较低的磁场变化率作为线圈参数设计的优化目标。通过极差分析,确定两因素分别作用下每个指标的变化规律,并基于MOEA/D算法求解多目标优化问题。结果表明：极靴数量和磁芯类型均对线圈中心磁感应强度有显著影响,同时极靴数量对磁场均匀性具有积极影响;综合考量,十八极靴、无磁芯的线圈结构对于电子束大角度偏转和精确控制有显著优势。     

球罐热处理控制系统的研究与实现

针对目前球罐整体热处理自动化程度不高的现状,采用安全性强、成本较低的内部燃烧工艺,并用德国欧科燃烧器、S7-200可编程序控制器、隔离变送模块、研华ADAM模块、研华工控机构成系统硬件体系,并用组态王程序、Visual Basic 程序及PLC程序构成系统软件体系,研发了一套球罐整体热处理计算机控制系统.该系统控制精度高、实用功能强、可靠性好.在国内外的多项热处理工程中应用,收到了很好的效果.