3003铝合金动态再结晶实验研究

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10.0s-1的高温等温压缩实验,由真应力-真应变曲线计算应变硬化速率,并采用截线法测量热压缩后平均晶粒尺寸,结果表明:3003铝合金动态再结晶临界应变εc随着Z参数的增大而提高,合金发生动态再结晶的临界条件为:ε>εc=7.28×10-5 Z0.1661;动态再结晶的平均晶粒尺寸随温度的升高、应变速率的减小而增大,其关系为:lndave=-0.0824lnZ+4.9532;在实验条件下,该合金具有正的应变速率敏感性,随变形温度的降低和应变速率的增大,合金进入稳态流变阶段时所对应的真应力值逐渐增大,并且峰值应力随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大,符合Hall-Petch关系:lnσm=-0.9378lndave+6.5232。

3003铝合金热变形行为

采用不同熔体处理工艺获得3种不同冶金质量的3003铝合金,通过Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300℃~500℃,应变速率为0.01s-1~10s-1高温等温压缩实验。结果表明,3003铝合金具有正的应变速率敏感性,热变形激活能Q与含杂量H呈线性关系,经高效综合处理的3003铝合金热变形激活能最低为174.62kJ.mol-1,有利于材料热塑性变形。采用加工硬化率计算不同熔体处理的3003铝合金的临界应变值,获得了经不同熔体处理的3003铝合金发生动态再结晶的临界条件。

应变速率对3003铝合金热变形动态再结晶组织的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为400℃,应变速率为0.01～10.0 s-1的等温压缩实验,获得热变形过程中的真应力-真应变曲线。结果表明:应变速率ε≥1.0 s-1时,实际变形温度高于预设温度,产生变形热效应。合金发生动态再结晶的临界应变随着应变速率的升高而增加,在较高应变速率条件下(ε≥1.0 s-1),流变应力曲线出现锯齿形波动,合金发生了不连续动态再结晶。利用光学显微镜和透射电镜分析了应变速率对3003铝合金热变形组织演变的影响。结果表明:应变速率越小,合金越容易发生动态再结晶,当应变速率为10.0 s-1时,由于变形热效应的作用,合金也发生了动态再结晶。低应变速率(ε≤0.1 s-1)条件下,提高应变速率可以明显细化晶粒,并且在相同应变下,动态再结晶体积分数随应变速率的增大而减小,综合考虑动态再结晶晶粒的大小和组织均匀性,较佳的应变速率为0.1 s-1。

水电机组转子轴系扭振零频的计算和共振分析

求得了某大型水轮发电机组的气隙磁场能量和电磁刚度 ;给出了求解轴系整体扭振固有频率的公式 ;计算了额定运行工况下零频的数值 ;

长输管道抗震研究的新进展

本文主要从以下4个方面:地震对长输管道的危害、长输管道震害的研究方法、管道抗震分析和管道抗震的措施,介绍了近几年长输管道抗震方面的研究进展,指出了今后长输管道的研究方向。

受非线性支承的板状梁结构流致振动研究

研究了受非线性支承的板状梁结构流致振动问题 .采用二维不可压缩粘性流体模型 ,建立了板状梁的运动微分方程 ;研究非线性支承情况下的流体流速对振幅的影响 ,并对计算结果进行了分析 .结果表明在非线性支承下板状梁结构在流体动压力作用下存在着复杂的动力学行为 ,像发生极限环颤振和屈曲等 .

考虑不同应变的3003铝合金流变应力预测模型建立与验证

在应变速率0．01-10．0s。以及热变形温度300-500℃下，通过Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行高温等温压缩实验。结果表明，该合金具有正的应变速率敏感性。当变形温度低于350℃时，合金的热变形机制以动态回复为主；应变速率大于1．0s^-1时，合金的热变形机制以不连续动态再结晶为主。建立了综合考虑应变速率、变形温度以及应变对流变应力影响的本构方程，本构方程中的材料常数可以表示为应变的4次多项式函数。模拟结果表明：预测曲线与实验曲线吻合较好，流变应力的实测值与预测值的均方根误差以及平均相对误差分别为0．99814和5．72％。所建立的本构方程计算精度较高，可以为合金热变形流变应力的预测提供参考依据。

高压气-固自蔓延高温合成h-BN-SiO_2陶瓷材料的研究

采用高压气-固自蔓延高温合成法制备了密度为179g／cm3的h－BN－SiO2陶瓷，其抗弯强度和硬度分别为76MPa和212（HV），分析了氮气压力和初始孔隙率对反应物点燃和产物的影响，结果发现在适当的初始孔隙率和氮气压力条件下可以得到没有裂纹的产物．产物中的片状h－BN颗粒为各向同性，高的氮气压力导致h－BN颗粒尺寸较大，同时发现产物中SiO2以玻璃相的形式存在于晶相B7O的边缘，B7O的产生与原料SiO2及其氧化物杂质有关．

热变形参数对3003铝合金显微组织及硬度的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机对经高效熔体处理的3003铝合金进行变形温度为300℃～500℃,应变速率为0.01～10.0 s-1的等温压缩实验,建立了动态再结晶平均晶粒尺寸与变形温度和应变速率的三维关系图.通过显微维氏硬度测试表明,3003铝合金热变形后的显微硬度随应变速率的增大和变形温度的升高而降低,且显微维氏硬度随动态再结晶平均晶粒尺寸的减小而增大.TEM形貌像表明,当变形温度T≥400℃,应变速率.ε≥1.0 s-1时,合金中粗大的AlMnFe和AlMnSi第二相在铝基体中不均匀分布,在动态再结晶过程中起到了粒子促进形核作用.显微维氏硬度的变化与微观组织观察结果一致.

3003铝合金热变形流变应力及动态再结晶模型

在变形温度为300～500℃,应变速率为0.01～10.0s^(-1)的条件下,通过Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行高温等温压缩实验。结果表明,该合金在热变形过程中的峰值流变应力可用双曲正弦本构方程来描述,由本构方程计算获得模型的流变应力预测值和实测值的相对误差在±7%范围以内。根据热力学不可逆原理确定动态再结晶临界应变,建立动态再结晶开始时间与变形温度关系的RTT(Recrystallization Start Time)图,研究表明:动态再结晶开始时间随着应变速率的减小与变形温度的降低而增大,由流变应力曲线计算动态再结晶体积比例,其大小随变形温度的升高和应变速率的减小而增大,并获得3003铝合金动态再结晶体积分数数学模型。

数控机床进给系统的稳定性分析

讨论了数控机床进给系统中因运动部件转动速度较低 ,产生爬行现象的自激振动机理 ;通过对进给系统建立运动模型 ,导出振动方程 ,并对爬行现象进行了理论分析。在虚拟仿真软件ADAMS中进行机床爬行的运动仿真 。

电磁作用激发的水电机组转子轴系振动研究

水轮发电机组的振动问题是长期困扰广大科研工作者的一个难题,也一直是学术界研究的热点。本文针对某大型水轮发电机转子轴系,首先建立了轴系扭振的微分方程组,给出了轴系整体扭振零频的计算公式,并计算了零频数值。接着在考虑了转子静偏心、振动偏心和转动偏心的综合影响后,求得了气隙磁场能量和单边电磁拉力的表达式,并应用机电耦联系统的能量法,求得了系统由电磁力激发的组合强迫共振响应的一次近似解。最后并应用奇异性理论对分岔方程进行了分析,求得了分岔集、滞后集、双极限集和转迁集的参数区间,给出了普适开折平面和物理参数平面上的分岔图,求得了机组稳定运行区域的电磁参数。本文所得结论对水电机组的工程设计人员具有重要的指导意义。

高压气-固燃烧合成h-BN-SiO_2和h-BN陶瓷材料的研究

采用高压气 -固燃烧合成法制备了密度为 1.79g/ cm3的 h- BN- Si O2 陶瓷和密度为 1.70 g/ cm3的 h- BN陶瓷 ,抗弯强度分别为 76 MPa和 42 .8MPa,硬度分别为 2 12 (HV)和 10 8(HV)。分析了氮气压力和初始孔隙率对反应物燃烧和产物的影响 ,结果发现在适当的初始孔隙率和氮气压力条件下 (对于 h- BN- Si O2 :48%≤ρ≤ 5 2 % ,75 MPa≤ P≤ 85 MPa;对于 h- BN:48%≤ ρ≤ 5 2 % ,95 MPa≤ P≤ 110 MPa)可以得到无裂纹的产物。产物中的片状 h- BN颗粒为各向同性 ,高的氮气压力导致 h- BN颗粒尺寸增大 ,同时发现 h- BN- Si O2 产物中 Si O2 以玻璃相的形式存在于晶相B7O的边缘 ,B7O的产生与原料 Si O2

六方BN陶瓷的高压气-固自蔓延高温合成

采用高压气固自蔓延高温合成技术制备了产物密度为１ ．７０ ｇ／ｃｍ３ 的六方ＢＮ（ｈＢＮ） 陶瓷，其最高抗弯强度和硬度分别为４２ ．８ ＭＰａ 和１０８（ＨＶ） ； 分析了氮气压力和初始孔隙率对反应物点燃和产物的影响， 发现在适当的初始孔隙率和氮气压力条件下， 可以合成没有裂纹的ｈＢＮ 陶瓷产物， 其范围为：４８ ％ ≤ρ≤５２ ％ ，９５ ＭＰａ ≤ｐ ≤１１０ ＭＰａ。同时发现产物中的片状ｈＢＮ 颗粒为各向同性，ｈＢＮ 产物纯度较高， 在高的氮气压力条件下合成的ｈＢＮ 颗粒较大。片状ｈＢＮ

虚拟环境下数控机床建模与仿真

基于虚拟样机原理,在Pro/ENGINEER下建立了机床的三维实体模型,并导入ADAMS12.0中进行动力学仿真。在虚拟环境下可观察机床整个机构的三维动态显示和运动过程,并可在样机试制前对设计中可能出现的问题做出精确的预测和改进,为机床的一次性试制成功提供了可靠的保证。

弱放热反应TiSi_2燃烧合成的研究

采用燃烧合成法合成了绝热温度为１８００Ｋ的ＴｉＳｉ２。分析了毛坯直径和初始孔隙率、Ｔｉ颗粒及预热温度对燃烧合成的影响，证实满足Φ＝９２ｍｍ，ρ＝５２％的－３００目钛粉形成的毛坯在常温才能发生自蔓延反应。利用燃烧波前沿熄淬法（ＣＦＱ）研究了ＴｉＳｉ２形成机制。当Ｔ≤ｌ３３０℃时ＴｉＳｉ２通过扩散反应机制进行；当Ｔ＞１３３０℃时，ＴｉＳｉ２反应机制则是溶解－沉淀析出。分别利用ＸＲＤ和ＳＥＭ分析了产物及其过渡区相变的微观组织变化。

3003铝合金热变形动态再结晶临界条件的确定

采用Gleeble-1500热模拟试验机对3003铝合金进行变形温度为300~500℃,应变速率为0.01~10.0 s-1高温等温压缩实验,利用Zener-Hollomon参数模型建立了合金热变形峰值流变应力本构模型。结合显微组织观察分析,3003铝合金热变形软化机制主要是动态再结晶,随着ln Z值的减小,动态再结晶进行得越充分;ln Z值较大时,3003铝合金热变形过程中的软化机制主要以动态回复为主,据此获得合金发生动态再结晶的临界条件为T≥400℃,ln Z≤31.98。由应变硬化速率计算合金发生动态再结晶的临界应变为ε>εc=0.00532ln Z-0.12452,其大小与Z参数成正比关系。

水电机组两相线间短路时的参、强联合共振研究

为了研究水电机组在发生两相线间短路时的振动和稳定性,应用机电耦联系统的能量法,在考虑转子静偏心和振动偏心的综合影响后,得到气隙磁场能量表达式,建立轴系扭转共振时的第一阶近似微分方程.分别对参激共振、强迫共振和参、强联合共振的幅频特性进行分析,得到物理参数变化对共振影响的规律,即加大电磁阻尼、减小偏心、降低激磁电流就可以减轻振动、降低危害.研究发现,单独改变机械参数或电磁参数,都会对耦联系统的共振曲线产生明显的影响;由机电相互作用引起的系统共振现象更加丰富,这是单独的机械系统所不具备的.

冷硬铸铁活塞杆电镀硬铬工艺生产研究

通过对复合球墨冷硬铸铁生产的液压机活塞杆电镀硬铬生产工艺技术的研究,设计了从铸造到电镀整个过程的电镀前处理工艺方案及电镀工艺参数。用此工艺可提高活塞杆电镀硬铬的质量,有效地控制了电镀硬铬质量的稳定性。

H13钢表面镀铬工艺及其镀层性能分析

采用自制镀铬药剂,在1060℃×4h完成H13钢表面镀铬工艺过程;并对镀层进行磨损试验、硬度测试、耐腐蚀性试验和抗高温氧化性试验。结果表明,与未镀铬H13钢相比,表面镀铬的H13钢硬度显著提高,耐磨性和抗高温氧化性均得到明显改善,在NaCl溶液中的腐蚀电位大大正移,从而耐腐蚀性显著提高。