空间环境模拟器热沉液氮密闭循环方案及数值模拟

空间环境模拟器中氮系统设备众多,管路复杂,通过传统理论计算设计的系统参数与实际运行结果存在一定偏差,从而导致系统流量和压力偏离预期。为准确分析和确定氮系统的关键参数,运用数值模拟软件FloMaster对某单相密闭循环氮系统进行全系统的一维仿真模拟,研究氮系统中单一设备的模型参数,从而确定影响系统运行的关键参数。将系统仿真计算结果与实际运行结果进行对比发现,液氮管道的阻力损失误差是造成系统流量和压力偏差的主要因素;同时,液氮流量的差异也会对换热过程造成影响,使热沉出口的液氮温度出现偏差。但系统偏差不影响系统的特征参数的变化趋势。综上,这种仿真方法简化了理论计算方法的计算过程,提升了设计效率,为系统设计提供了数据基础和设备选型依据。

MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验,研究了半固态材料的力学行为,提出了触变强度是半固态金属在稳态变形过程中触变点的应力,即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力,并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响,提出了触变强度的存在条件。结果表明,半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低,随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加;当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时,存在触变强度。

空间环境模拟设备低温系统研制中的软件应用及参数化驱动设计

为提升空间环境模拟设备的设计效率和用户体验度,针对北京卫星环境工程研究所成功研制或正在研制的地面产品,运用CAD/CAE软件对其低温系统进行三维建模和仿真分析;依托Inventor软件进行二次开发,设计了一款专门的空间环境模拟设备数字化集成设计平台。通过对专业模型参数化驱动技术的研究,给出热沉系统参数化的各主要节点和驱动设计流程,并验证设计流程的有效性。最后,对氮系统的零件库动态扩充进行了探讨。

重力式自循环系统中热沉结构设计方法研究

文章对空间环境模拟器中的重力式自循环系统进行了介绍,分析系统的工作原理,明确了热沉管内流体的流动状态.对重力式自循环系统中的热沉结构设计方法进行研究,给出理论计算公式和热沉结构的设计流程.最后,根据确定的外流程输入条件,计算出热沉支管直径和支管热负荷随体积含气率的变化曲线,对重力式自循环系统的热沉结构设计提供了参考依据.

热沉结构设计中关键因素的仿真研究

文章以某环境模拟试验舱的热沉结构为原型,运用数值模拟软件FLOWMASTER对热沉结构进行仿真计算,研究了单片热沉中支管群的流量和温度分配规律,计算流体在热沉片内流动产生的压力损失,分析讨论了汇总管、支管、支管间距、热负荷等几个因素对热沉结构设计的影响规律,最后提出设计热沉结构时的原则和方法。

低温泵重力式自循环供液系统理论设计方法及计算软件开发

文章分析了空间环境模拟器的低温泵重力式自循环供液系统的工作原理,明确了系统管道中流体的流动状态。对液氮重力式自循环系统设计方法进行研究,给出其理论计算公式和系统设计流程。同时,基于C++软件平台,根据系统理论设计方法开发出一套系统设计计算软件,为低温泵重力式自循环供液系统的设计提供了理论基础和参考依据。

气氦热沉结构优化设计

气氦热沉是月球超低温环境试验的关键设备。文章以月球超低温环境试验为背景,对气氦冷板结构进行设计,运用FLOWMASTER软件,根据气氦热沉的结构进行建模仿真。在给定热负荷的条件下,得到热沉内氦气的流量分配和温度分布规律,并对初步设计提出两种优化方案。计算出气氦热沉的翅片最高温度,最后提出气氦热沉结构的设计方法和原则。

健跳大桥吊杆更换技术方案比较研究

根据健跳大桥的周围环境及自身结构特点,提出无替代法、钢导梁兜吊法和拱肋兜吊法3种吊杆更换比选方案,主要从施工中桥梁的安全性,运用有限元软件MIDAS对各方案施工过程进行计算分析,并介绍了施工流程和关键工艺。结果表明钢导梁兜吊法在施工过程中拱肋变形、桥面变形和吊杆索力均在允许范围内,且施工工艺不会危及桥梁安全,因而推荐采用该方案。

钢导梁兜吊法在拱桥吊杆更换中的应用

以浙江省台州市健跳大桥更换吊杆工程为背景,介绍了采用钢导梁兜吊法更换吊杆的施工工艺和施工监控,监控结果证明了在吊杆更换施工过程中吊杆索力、桥面变形和横梁裂缝均在控制范围内,旧吊杆拆除过程和新吊杆安装过程结构体系转换平稳,吊杆更换对结构影响较小。钢导梁兜吊法在健跳大桥吊杆更换工程中的成功应用,为同类工程积累了经验,对钢导梁兜吊法起到很好的推广作用。

高固相率MB15镁合金半固态压缩力学行为研究

通过MB15镁合金半固态等温压缩试验,研究了高固相率半固态材料的力学行为,提出了触变强度是高固相率半固态金属在稳态变形过程中的触变点的应力,即半固态金属固体骨架所能承受的最大正应力,并分析了加热温度、应变速率、保温时间、固相晶粒大小、晶粒圆整度及材料本身的强度等因素对半固态触变强度的影响,提出了触变强度的存在条件.结果表明,半固态触变强度随着加热温度的升高、应变速率的降低及保温时间的延长而降低,随着固相晶粒的减小、晶粒圆整度的增加及材料本身强度的增加而增加,当半固态材料内部的固相颗粒相互连结形成固体骨架时,存在触变强度.

高固相半固态ZK60-RE合金压缩过程液相变化机制

研究了高固相半固态ZK60-RE合金压缩过程液相变化机制。结果表明,在压缩过程中,液相会在很小的应变处,形成液相路径。随着应变的增加,液相路径不断变化导致应力不断降低,宏观表现为触变行为。应变速率高时,液相路径呈不断生成及消失现象;应变速率低时,液相路径呈单一而逐渐变宽现象。

新SIMA法制备AZ91D半固态坯

利用等径道角挤压试验、半固态等温处理试验、金相显微镜、SEM等试验方法和分析设备,对经过等径道角挤压的AZ91D镁合金在等温处理过程中的微观组织演变进行了研究。通过研究,提出了新SIMA制备AZ91D镁合金半固态坯方法。新SIMA法制备的半固态坯料的微观组织均匀,晶粒球化程度好,晶粒细小,平均晶粒尺寸在20～50μm之间。随着保温时间的延长,新SIMA法制备半固态坯料的微观组织有长大的现象,其可用Ostwald熟化理论描述。随着等温处理温度的升高,晶粒的尺寸先增加后减小,形状系数接近1。随着材料在ECAE中获得的等效应变的增加,半固态坯料的晶粒尺寸减小。

健跳大桥吊杆更换技术

三门健跳大桥是一座中承式钢管混凝土肋拱桥,采用桥面兜吊法施工技术对16根短吊杆进行更换。由于桥梁结构受力复杂,故采用了有限元软件MIDAS/Civil对整个吊杆更换过程进行了模拟,并采用压力传感器对索力进行监控。研究表明,桥面兜吊法更换过程中索力变化比较小,更换完成后吊杆索力和桥面线形基本与原结构相同。

MB15在半固态等温处理中的组织和成分演变

为考查等温处理技术制备半固态成形用MB15镁合金非枝晶锭料的可能性,借助于液淬技术、光学和电子显微分析,研究了MB15镁合金的微观组织和成分演变.结果表明:MB15镁合金在半固态等温热处理过程中能形成晶粒细小、晶粒粗化速度缓慢的球状组织,但其圆整程度低于AZ91D合金.随着温度的升高和保温时间的延长,Zn向晶界扩散速度加快,晶界处的Zn含量逐渐增加,晶内Zr偏析逐渐扩散.冷却时,α-Mg与Zr在晶内富Zn处发生包晶反应,晶界处发生共晶反应和共析反应.

基于参数化设计方法的空间环境模拟器集成设计

目前常采用的空间环境模拟器设计模式是不同的分系统利用各自的三维造型软件构建产品的三维几何模型,然后导出到Auto CAD中进行二维的图纸表达。此种设计模式不利于开展协同设计,同时在不同设计软件转换时容易造成设计表达错误。此外,日益激烈的市场竞争,也对空间环境模拟器的快速响应设计提出了更高的要求。因此,根据空间环境模拟器设计流程分析以及设计过程的实际需求,针对容器、热沉、真空、氮流程等分系统设计特点,提出了空间环境模拟器集成设计平台方案;基于统一的数字化设计平台,开展各分系统的协同设计,从而提高产品设计的规范性和重用性,实现空间环境模拟器的数字化高效集成设计。

液相线模锻法制备ZK60-RE镁合金半固态组织演变

给出了液相线模锻法制备ZK60-RE镁合金半固态坯料的实验方法和工艺参数,并研究了该方法制备的ZK60-RE镁合金在半固态等温热处理过程中的微观组织演变.结果表明:利用液相线模锻法可以制备半固态ZK60-RE镁合金坯料,半固态ZK60-RE镁合金坯料在保温时间较短的半固态等温热处理过程中能形成晶粒细小、晶粒粗化速度较为缓慢的球晶组织,晶粒在600℃保温15 min、610℃保温3 min和618℃保温0 min时分别达到最小,最小尺寸分别为35、45、30μm,能够达到半固态加工实际化生产的较高要求.晶粒在不同的温度下随着保温时间的延长,晶粒的圆整度均逐渐变小,球晶化越来越好.

二维温度梯度效应下的曲线梁桥支座设计

以现有连续梁桥横向温度梯度的研究成果为基础,结合现行的JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》所规定的温度梯度,根据曲线梁桥的位置和走向,构造了3种二维温度梯度模式,并借助有限元软件ANSYS,分别研究了曲线连续梁桥在规范温度梯度和二维温度梯度作用下的受力与变形情况,通过计算结果的对比分析可知:在4种温度梯度模式作用下,梁体整体向外或向内偏移,二维温度梯度Ⅱ产生的梁体径向位移最大;探讨了二维温度梯度效应与规范温度梯度效应的特点,提出了基于二维温度梯度模式下的曲线连续梁桥全抗扭支撑体系的设计建议,中墩设固定支座,边墩设径向限位支座,其余设双向活动支座,能很好地限制二维温度梯度Ⅱ作用下梁体的径向位移,且支座径向支反力分布最为合理.

基于Pro/E的注塑模标准模架库的建立

利用Pro/E的Program开发工具、VisualC++6.0的集成开发环境(IDE)和Pro/TOOLKIT开发模块开发注塑模标 准模架库的过程。

基于Pro/Engineer的注塑模标准零件库的开发

论述利用Visual C++的集成开发环境(IDE)和Pro／Toolkit开发模块开发注塑模标准件 库的具体过程,对创建基于Pro／Engineer的实用CAD软件系统进行了积极有效的探索。

MoldFlow和Plastic Advisor在注塑成型中的应用

为缩短产品开发周期 ,降低成本及提高产品质量 ,越来越多的企业使用计算机辅助工程 (CAE)技术进行工艺参数优化。本文首先介绍利用传统方法设计注塑模具和利用CAE技术设计注塑模具的特点和差异 ,从中可以看出CAE技术的优越性。然后主要介绍MoldFlow和PlasticAdvisor两种CAE软件的特点及应用。