重轨淬火温度场数值模拟软件开发

在热处理工艺中淬火是工件性能最不容易控制的部分.为了确定工件淬火后的组织转变及残余应力,必须掌握淬火过程中的工件内部温度随时间变化的分布规律.阐述淬火温度场的计算方法,应用Visual C＋＋开发出一个专用的重轨淬火有限元分析的仿真软件.该仿真界面友好交互,只需要在人机界面上输入相应的参数,包括重轨淬火的加热、保温、冷却时间等,就会后台调用有限元软件对重轨淬火过程进行有限元数值模拟,获得其温度场分布,通过对比分析得到最佳加热时间,并制定出较优的重轨淬火工艺.     

基于Fluent辣椒分选机喷嘴结构的数值模拟

为探讨不同喷嘴结构对喷嘴流场分布的影响,从而提高喷嘴速度及速度分布均匀性,基于Fluent软件,采用RNG k-ε模型、SIMPLE算法、壁面函数法对4种喷嘴的内外流场进行数值模拟分析并进行比较。结果表明:当进口压强为0.25 MPa时,120°圆弧过渡型喷嘴出口截面的平均速度最高达617.9 m/s,高于90°喷嘴69.2 m/s;速度不均匀系数最小为2.2%,低于120°喷嘴2.4%。由此可见,120°圆弧过渡型喷嘴为较优喷嘴,研究为辣椒分选机喷嘴结构设计提供了参考依据。     

薄壁梁端部力的近似等效问题

利用折析壳有限元方法了薄壁截面杆件受横向荷载作用时膜应力的大小和分布规律。认为对薄壁杆伯上端部力的近似等效原则为合力，合力矩都给定，则离杆端远处的应力就其本确定。     

长期受弯构件应力应变分布及变形规律研究

通过全面考虑混凝土徐变收缩、裂缝影响及应力重分布变化过程,推导了适于不同应力分布条件下钢筋混凝土受弯构件截面长期应力应变分布规律的计算方法.提出了钢筋混凝土构件收缩翘曲变形影响系数曲线及曲率计算公式,并建立了分析预测受弯构件初始及长期总变形的通用分析方法.考虑截面非线性应力分布曲线,对各类受弯构件长期徐变收缩效应及变形进行分析,通过了试验验证.研究归纳了配筋率、截面尺寸等影响受弯构件长期挠度变化规律的主要因素.分析表明,钢筋能有效约束受弯构件长期徐变变形,而收缩翘曲变形大小及方向则主要取决于拉、压钢筋配筋率比值;在同等的初始抗弯刚度或截面积条件下,宽扁梁长期变形增长较普通梁显著.     

淬火圆锯片回火残余应力的研究

该文利用X射线衍射法对淬火圆锯基片不同回火工艺下的残余应力进行了测试分析，同时还测试了基片的洛氏和显微硬度，以研究残余应力在回火过程中的衰减规律.结果表明:①回火早期时，圆锯片硬度降低最快，淬火残余应力的衰减也最快，并很快能达到残余应力消除的水平；而且回火温度越高，圆锯片残余应力降得越快，一定时间后变得比较缓慢，长时间保温则并无作用.②采用均匀的回火冷却方式时，冷却介质对圆锯片残余应力的松弛影响不显著，也不会产生新的热应力.      

模拟土壤表面竖向应力分布的新方法

本文提出的新方法可为各种垂直于机械行进方向的垂直应力分布在PLAXIS模型中提供模拟.在土壤轮胎与土壤接触面加入一个平板,通过改变平板的抗弯刚度EI可以得到从均匀到U形的竖性向应力分布,而EI则取决于轮胎的性能参数.通过U形竖向应力分布模型的模拟数据和土壤压实试验中的实测数据的对比,可以看到两者较好的一致性.因此,运用土壤和轮胎之间抗弯刚度可变的平板,可较为准确的得出农业机械行驶过程中对土壤压实模型产生的竖向应力分布.     

钙果收获装置的设计及有限元分析

[目的]为了探寻钙果的最佳采摘方式,并对不同形状采摘梳齿造成的钙果挤压损伤进行对比。[方法]利用运动学分析方法获得落果装置与集果装置的运动学关系,再利用ANSYS有限元仿真获得钙果的极限应力及钙果在不同形状梳齿挤压下的应力分布。[结果]同一个梳齿轴截面布置2个梳齿最为合理,并得到了集果装置位置相对于梳齿轴转动角度的时序图。仿真结果表明,钙果与三角形截面梳齿挤压接触产生的应力最小,其最大应力0.21MPa,而钙果破碎时大部分区域的应力超过0.4 MPa,最大应力达0.82 MPa。[结论]三角形是最合理的梳齿截面,整个收获装置满足设计要求。研究结果为连续型钙果收获装置的设计提供了一定的参考。     

钢弹性体夹层正交异性桥面板受力性能分析

通过三跨聚氨酯－钢板夹层结构正交异性桥面板空间结构的计算，分析该种夹层桥面板在夹芯层厚度及面板厚度变化时，在不同受力状况和不同截面处各控制点的受力性能.结果表明，夹层桥面板的受力特性在于：在跨中截面中间纵向U形加劲肋上方的夹层板底面纵、横向应力拉压性质与常规受弯构件不同；加劲肋底面纵向应力比截面其它位置大得多，横向应力可忽略；在支点截面中间加劲肋与桥面连接处，聚氨酯芯层纵向应力最大，横向应力可忽略；钢板与聚氨酯结合面的剪切强度大于6 MPa时可满足粘结要求.     

Inconel751合金热镦粗的有限元模拟

针对Inconel751合金热镦粗成形中晶粒粗大、过热过烧、镦裂、折叠等质量问题,利用有限元软件Marc/Autoforge 3.1对镦粗过程中的应变场和晶粒尺寸进行有限元模拟,得到了不同变形量下的应变和晶粒尺寸分布图;分析了变形程度对Inconel751合金组织的影响。结果表明:Inconel751合金棒料在电热镦粗过程中,其等效应变场和组织分布呈阶梯分布;随着工件变形量的增大,晶粒尺寸趋于细化和均匀化,锻件综合性能提高。     

油气管道悬空沉降变形失效评估

管道在实际运行过程中常常受到因沉降变形导致的外部载荷作用,而已有的管道失效评估标准与方法大多局限于内压对管体的影响.针对油气管道悬空沉降变形问题采用力学模型、有限元分析、开挖试验等方法进行了系统研究,模拟了无缺陷和含缺陷悬空管道的应力分布,结果表明,缺陷在管道底部时等效应力最大.通过开挖试验获得了最大应力点的应力变化等试验数据,验证了有限元方法用于工程实践的可行性,指出在实际工程评估中尚需考虑缺陷位置、土质等因素的影响.     

香蕉差压预冷冷却均匀度试验与分析

为研究香蕉预冷时的冷却均匀度,搭建差压式香蕉预冷试验平台,以批量香蕉为试验物料,研究香蕉差压预冷冷却均匀度。通过Matlab软件的曲面拟合功能对预冷室中纵截面、中横截面的空气温度分布特性,以及中纵截面、中横截面香蕉果肉温度分布特性进行分析;再通过计算中纵截面、中横截面的香蕉果肉温度冷却均匀度,研究香蕉的预冷均匀性。研究显示,中纵截面香蕉果肉温度分布规律与预冷室中纵截面的空气温度分布规律相似,中横截面香蕉果肉温度分布规律与中横截面空气温度分布相似;中纵截面空气温度分布以及该截面的香蕉果肉温度分布均由前往后逐渐升高;中横截面空气温度分布及该截面香蕉果肉温度分布较为均匀,上层果肉温度高于下层果肉温度;中纵截面香蕉果肉温度冷却均匀度为滓=0.12,中横截面为滓=0.07。研究结果表明香蕉差压预冷冷却均匀性好,差压预冷适用于香蕉储运前的预冷。     

基于Fluent的清洗用扇形喷嘴 内部流场的可视化研究

利用CFD前置处理软件gambit建立扇形喷嘴内部流场的可视化模型,通过fluent软件求解扇形喷嘴高压水射流各节点速度.根据速度场分布云图,分析影响扇形喷嘴高压水射流速度的主要因素.结果表明:扇形喷嘴出口盲端长度和切槽相对偏移量对其内部流场影响较大,圆柱端长度和切槽半角对其内部流场影响较小,切槽半角主要决定射流的散射...     

钢筋砼梁正截面抗弯试验的计算机模拟

文章提出了钢筋砼梁正截面抗弯试验的计算机模拟方法,随着荷载的逐渐增加,可屏幕上显著出和应变的分布和变化过程,从而可进一步研究如何充分利用钢材的强化性能来进行延性构件的设计。     

纯镁粉末坯往复挤-镦的数值模拟及实验研究

采用DEFORM-2D有限元软件对纯镁粉末多道次往复挤-镦块体机械冶金过程进行有限元模拟,分析了往复挤-镦过程中的流场、应力场及应变场等相关场量变化规律.模拟结果表明：挤压段材料纵向流动,镦粗段材料横向流动,流速和流向的不一致形成强烈的交替剪切效应,且试样的主变形区域处于三向压应力状态.试样的等效应变呈不均匀分布,但应变的均匀性随着往复挤-镦道次的增加而有所改善.3道次往复挤-镦实验结果表明：试样产生显著的条带状组织,主变形区强烈的剪切力将原镁粉表面的氧化物和其内部的孔隙破碎,形成强烈的致密效应,相对密度接近0.98,组织上达到了良好的冶金结合.     

冻土区坡体蠕滑作用下管道应力数值计算

长输油气管道在一般地段埋地敷设,当经过季节性斜坡冻土区时,由于冻融引起的坡体蠕滑作用导致管道产生附加应力。通过安装管道轴向应变传感器可监测坡体蠕滑作用导致的管道轴向应力变化,但开展管道强度评价时,需要明确管道应变监测初始应力,由于应力检测技术多在实验室环境下使用,工程上并不成熟,目前行业内一般通过有限元建模计算方法获取管道应变监测初始应力。以涩宁兰一线某穿越斜坡季节性冻土地貌埋地管道为例,介绍了位于季节性冻土区的管道当前面临的主要风险、土体位移分布形式与位移的确定,以及季节性冻土区斜坡体位移作用下管道的受力和变形情况。采用向量式有限元方法,利用空间梁单元和非线性土弹簧模型对灾害点管道进行了数值模拟,并得到管道现状应力分布,为确定管道本体应变监测截面位置、估计管道现状应力分布及管道安全评价提供依据。     

畜禽舍末端水喷淋废气处理系统的颗粒物净化性能分析与优化

【目的】畜禽养殖舍排出的大量颗粒物及吸附的臭气成分和微生物会对大气环境和周边人员的健康造成严重破坏,降低废气中颗粒物浓度是畜禽舍末端废气净化技术的核心目标之一。【方法】针对畜禽养殖末端卧式水喷淋净化技术,通过自主搭建的卧式水喷淋系统颗粒物净化效率试验平台,设计正交试验方案,采用极差分析和方差分析方法,研究通风风速、喷嘴压力、喷嘴额定孔径及喷嘴雾化角度等关键调控参数对颗粒物(PM2.5和PM10)净化效率的影响规律,并运用参数优化模型获得针对不同粒径颗粒物的最优调控参数组合。【结果】研究结果表明,影响PM2.5净化效果的主次顺序为喷嘴压力>通风风速>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度;影响PM10净化效果的主次顺序为喷嘴压力>喷嘴额定孔径>喷嘴雾化角度>通风风速。通过优化求解,最优参数组合为通风风速为1.5 m/s、喷嘴压力为60 kPa、喷嘴额定孔径为11.1 mm、喷嘴雾化角度为120°。验证试验结果表明,最优参数组合的PM10净化效率为40.4%,PM2.5净化效率为41.1%。【结论】研究结果可以为畜禽舍末端废气处理系统颗粒物净化设备的设计和运行参数调...     

航空铝合金7050-T7451高速切削加工中流动应力模型

通过对分离式Hopkinson压杆进行高温动态压缩实验,得到在冲击压缩中材料航空铝合金7050-T7451在室温到高温550℃的应变、应变率与应力间的数据依赖关系.利用高速切削实验及有限元模拟相结合对该数据关系进行修正以适合高速切削加工的"高温"、"高应变率"及"大应变"状态.选择综合考虑温度软化效应,应变强化和应变率强化效应的经验Johnson-Cook模型,对其数据关系进行量化的描述,并确定铝合金7050-T7451流动应力本构模型中材料常数的值,最后建立了铝合金7050-T7451的本构模型.以实验和模拟中输出主切削力为比较指标,验证了所建模型的正确性.     

基于分级策略的演化算法

出口越南的某卧式水轮发电机组，其单机容量为额定功率6 750 kW,额定转速1 000 r/min.针对其单机容量、转速高等特点，在简要介绍转子部件结构特征的基础上，重点通过对机组额定与飞逸工况下，发电机转子横截面结构应力分析的实例，介绍了Pro/E模型的导入以及有限元分析方法，最后对计算结果进行分析总结.分析过程中实现了Pro/E建模和ANSYS的仿真相互集成，通过软件各自的优势完成了模型建立和有限元分析.分析结果表明，主轴及磁极的结构达到了设计要求，与传统计算方法相比，其精度更能满足工程要求，且效率高.     

朝天门长江大桥拱桁交叉节点弱连接的疲劳安全性

为了深入研究钢桁拱桥拱桁交叉节点弱连接的传力机理和应力分布规律,评估其疲劳安全性,以朝天门长江大桥为工程背景,对拱桁交叉节点弱连接进行了1∶4模型试验.通过有限元分析,选取受力最不利、汇集杆件较多的E18节点为试验研究节点,并基于疲劳损伤累计理论确定了等效荷载内力幅.通过疲劳试验,研究了弱连接结构的参数设计合理性及抗疲劳性能.研究成果可为类似结构的设计提供可靠的参考数据,并为此类弱连接结构在大跨度钢桁拱桥中的应用提供一定的技术支持.