风场长期观测与数据分析

为了进行风场现场实测研究,对1组风速采集设备的风场长期观测结果进行了分析。基于现场实测数据,得到了10 m和20 m高度处10min平均风速年最大值的风玫瑰图;选取了总时长达75 h的18组大风记录,计算了湍流强度、风剖面参数、剪切波速;拟合了风速谱并与Von Karman谱、欧洲规范谱进行了比较;统计了主风方向湍流积分尺度;对风场的垂直相关性进行了分析。结果表明:实测湍流强度较经验值略大;风剖面参数的离散性大,而且均值与荷载规范取值存在一定差异;实测大风记录拟合风速谱与Von Karman谱和欧洲规范谱吻合良好。

回火温度对含钒低碳微合金钢组织和性能的影响

研究了含钒低碳微合金钢经过不同温度回火的性能和组织的变化关系。数据表明,回火温度对钢的组织有一定的影响,在630℃左右回火显微组织较佳,随着回火温度的提高,其强度和硬度随之降低,但在600～630℃回火因有细小碳(氮)化钒析出,使其强度、硬度和冲击韧度都有一定的回升。

随机风场空间相干性研究

提出了一种描述随机风场空间相干特性的相位差谱模型,可用于大范围随机风场模拟.经典理论中一般采用相干函数来描述空间风场相干特性.研究发现,相干函数只是二阶数值特征,远不能描述两点脉动风速相干特性的丰富概率信息.研究表明,Fourier相位差谱可以对脉动风速时程的相干特性进行全面的描述.基于对影响相位差主要因素的分析,提出了相位差谱的基本模型.通过与实测相位差谱的比较,验证了所提模型的合理性与适用性.应用该模型进行了风场模拟,效果良好.

汽车用冷轧钢板的激光切割

对不同厚度汽车用冷轧钢板用激光进行切割试验。通过切割参数的适当控制 ,可以在高的切割速度下得到高质量切割面。并讨论了切割工艺参数对切口状态、热影响区。

基于演化相位谱的脉动风速模拟

基于理性分析,提出了一种演化相位谱模型,并由此发展了脉动风速模拟方法。根据湍流中不同频率涡旋的特征速度,提出了相位演化速度这一概念,进而说明具体的风速时程可由所有初始相位为零的涡旋经过时间Te演化而来。通过对实测脉动风速Te值的识别和统计,给出了Te的概率分布。据此,可以得到演化相位谱的样本,结合Fourier幅值谱,应用逆Fourier变换便可进行脉动风速模拟。所建立的演化相位谱模型是对Fourier相位谱的一种理性描述,可用于各种结构抗风计算及可靠度分析的风荷载模拟当中。

激光拼焊板成形极限图性能分析

对汽车用冷轧钢板进行了等厚激光拼焊试验,并进行了成形极限图性能分析和将等厚激光拼焊板进行汽车零部件实冲试验。结果表明:尽管激光拼焊板激光焊缝部位由于焊缝的硬化其成形性能较母材有所降低,但通过激光焊缝位置的合理设计,激光焊缝的应变安全裕度能够满足汽车零部件的成形要求。

拼裁焊缝在拉伸成形中的流动研究

对0.8mm与1.5mm两种厚度的母材使用CO2激光器进行了激光拼焊试验。运用AutoForm数值仿真软件建立了差厚激光拼焊盒形件有限元模型,通过有限元数值仿真模拟研究了差厚激光拼焊盒形件在冲压成形后的焊缝流动现象,并与实冲试验结果进行了比较。结果表明:有限元数值仿真模拟能够较为近似地反映差厚激光拼焊盒形件在冲压过程中的焊缝流动现象,数值模拟和试验研究均表明,差厚激光拼焊盒形件在冲压过程中会发生薄侧材料向厚侧材料的流动,从而给激光拼焊板冲压质量带来一定的影响。

激光拼焊技术在汽车工业中的应用

介绍了在汽车工业中使用激光拼焊板及激光拼焊管的情况。激光拼焊技术即将两块或多块具有不同厚度的材料通过激光焊接方法焊接起来再予以成形。目前激光拼焊产品包括激光拼焊板及激光拼焊管。汽车工业通过使用激光拼焊技术可以在实现减重的同时提高安全性,同时通过使用激光拼焊技术,使材料也得到了合理利用并且减少了汽车厂的生产工序。

热轧高强双相钢焊接性研究

对DP600热轧双相高强钢板的焊接性进行了系统研究。对于不同焊接热输入下热轧双相高强钢板焊接接头强度性能、显微硬度分布、冲击韧度及显微组织分析表明,气体保护焊粗晶区硬度高韧度低,细晶区组织细小,激光焊粗晶区域较窄,其焊接热影响区冲击韧度较高;DP600热轧双相高强钢板焊接热影响区以铁素体与贝氏体为主,同时在铁素体基体上弥散分布细小碳化物。

激光焊接速度对热轧钢板焊缝质量的影响

测量了激光对接焊后热轧钢板正背表面焊缝宽度,分析了激光焊的焊接速度对热轧钢板焊缝成形和质量的影响。结果表明:只有采用合适的离焦量,才有可能获得较好的焊缝成形质量。在激光焊接功率6kW、离焦量-1.5mm等参数下焊接3mm厚的钢板时,激光焊接速度最佳值为3900mm/min。

石油用钢管环缝焊接工艺

研究了具有不同合金元素钒和铬的两种石油用钢管 ,在对其经过不同热处理后进行环缝焊接。对其焊接接头进行性能测试和金相组织分析 ,表明通过合理选择焊接工艺 。

热镀锌钢板点焊工艺研究

热镀锌钢板与普通低碳冷轧钢板相比 ,其点焊焊接性能显著恶化。研究了三个主要焊接参数 (焊接电流、点焊时间及电极压力 )对热镀锌钢板点焊质量和电极寿命的影响。试验表明 :热镀锌钢板点焊时 ,焊接电流、焊接时间和电极压力较同等厚度的低碳冷轧钢板都有不同程度的提高 ;热镀锌钢板的点焊焊接规范调节区较窄 ;焊点质量对焊接规范特别是电流变化敏感。

汽车用激光拼焊技术及市场发展现状

激光拼焊技术目前在欧美汽车车身设计中被广泛采用,他可将经不同表面处理、不同钢种、不同厚度的钢板采用激光焊的方法,自由组合使之成为一个毛坯件。激光拼焊技术与高强钢、液压成形技术为超轻车体项目中重点推荐的3大技术,具有减重、提高安全性、节省材料等多项优势,为汽车用材技术发展的一大趋势。在详细阐述了激光拼焊板的特点及目前激光拼焊板生产供应及市场发展状况。

横隔面在高压输电塔抗风设计中的作用分析

高压输电线路是一种风敏感结构体系。强风暴是对输电线路威胁最大的一种自然灾害,因强风暴而导致的高压输电线路和输电塔破坏事故时有发生。为了保持结构的整体性能以及分配剪力和抗扭,输电塔的设计中都要设置一定间距的横隔面。横隔面设置位置和数量的多少影响到结构的整体抗风性能。以500 kV同塔双回路直线自立塔为例,研究了设置不同横隔面时结构的模态以及抗风内力与变形。按现规程的设计结构的第3振型已出现严重的局部振动,拟静力分析结果也显示无横隔面的斜撑出现了很大的平面外变形;增设横隔面以后,前几阶振型未发现局部振型,且斜撑的平面外变形也大大地降低。研究表明目前高压输电塔抗风设计规范中的横隔面设置数量和方法有待改进。

台风“韦帕”风场实测及风致输电塔振动响应

给出了台风"韦帕"经过时,在典型的农村地貌上进行的多点边界层风特性以及风致输电塔振动的实测结果。基于风速数据,重点分析了风特性各项参数的空间均匀性,包括平均风速和风向、风剖面参数、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风谱、竖向衰减系数以及水平相干性。采集了输电塔横担和塔头塔身连接处垂直线路方向的振动加速度。基于振动数据,应用Hilbert-Huang变换(HHT)方法识别了输电塔垂直线路方向第1、2阶模态的自振频率和阻尼比。结果表明,自振频率识别结果与有限元计算结果比较接近,阻尼比识别结果远大于一般钢结构的阻尼比。

径向基神经网络在三维激光切割中的应用

分析了RBF神经网络的特点,并研究了它在三维激光切割中的应用,利用该神经网络及其变形可以预测切缝的宽度,也可以根据输入参数对试样的挂渣与否进行判定。比较了三维激光切割中切割倾角和切割方向对切割质量的影响,从而实现切割质量的预测和优化工艺参数的选取以指导实际的切割过程。

基于弹塑性形变理论的拼焊板平面应力状态本构关系研究

从拼焊板成形过程4个基本理论假设出发建立其平面应力状态力学模型,根据金属板料弹塑性形变理论、Hill48屈服准则及金属塑性变形功原理导出拼焊板成形过程中厚、薄两侧母材应变分布状态相互依赖关系的隐式方程,并结合弹塑性理论的3个关系式建立了拼焊板在平面应力状态下的本构关系;采用通过实验验证的差厚拼焊板单向拉伸有限元模型分析了沿焊缝两侧母材的应力应变分布,且将仿真结果中厚板侧母材的两个面主应变分量作为前述本构关系已知条件,用数值方法求解出薄板侧母材的面内主应变与主应力分量,将其与相应仿真结果进行对比。对比结果表明,理论计算数值与仿真结果较为吻合,从而证明了拼焊板平面应力状态本构关系的正确性,为深入研究拼焊板冲压成形机理奠定了理论基础。

脉动风速随机Fourier波数谱研究

从物理机制出发,建立了具有扎实物理基础的脉动风速随机Fourier谱模型.首先,基于大气湍流物理图景,阐述了湍流中的涡旋尺度和风速能谱不同子区的对应关系.以脉动风速在剪切含能子区和惯性子区所符合的不同幂次规律为基础,建立了随机Fourier谱模型,指出上述两个子区分界波长lc对应实际物理过程中含能大涡尺度和平衡范围涡旋尺度的分界值.本质上,lc是一个随机变量,影响lc的主要因素是湍流涡量和剪切率的比值.利用实测数据,建立了lc和剪切率以及Fourier谱模型中各参数的关系.最后,以地面粗糙度和10min平均风速为基本随机变量,湍流强度为牵连随机变量,得到了分界波长的分布以及以双线性函数为特征的随机Fourier波数谱.理论预测结果和实际观测结果符合良好.

非调质预硬态塑料模具钢B30的焊补性能

研究比较了两种预硬态塑料模具钢—非调质钢B30和进口调质钢 2 738的焊补性能 ,发现B30钢焊接热影响区的硬度变化明显比 2 738钢小 ,即前者的焊补性能较好。在此基础上 ,利用三种不同焊材和五种不同焊接工艺进行了焊补试验 ,测定了焊缝到母材显微硬度的变化 ,从而确定了获得较均匀硬度分布的焊接材料是结构钢焊条J1 0 7Cr,相应的焊接工艺是35 0℃预热、35 0℃焊接及焊后 35

时效对6016铝合金激光焊接接头力学性能的影响

对6016铝合金激光焊接接头的力学性能开展研究,分析焊后时效热处理对其力学性能的影响规律。结果表明:焊后时效处理可以提高焊接接头的力学性能,采用(180℃+10 h)时效处理工艺可将焊缝中心的硬度从58HV提高到82 HV,可将焊接接头的拉伸强度从180 MPa提高到274 MPa,时效强化效果明显。动力学分析表明,6016铝合金焊接接头时效强化过程符合Johnson-Mehl-Avrami(JMA)方程。当时效温度升高,接头中强化相体积分数的变化率也随之增大,合金硬度上升速率增加,达到峰值硬度所需时间变短。