柔性化构架焊接产线控制系统应用探究

针对轨道交通车辆构架数字化焊接产线,从产线组成、工艺和制造流程分析出发,结合产线人工和自动工位并存对特点,以提高生产效率和资源利用率,柔性化生产为目的开展产线中央控制系统研究。采用工位制节拍为,对各工位项目计划、物流计划、作业人员、工艺质量及设备信息等生产全过程管理,实现了构架生产制造数字化、信息化的过程管控,另外按人工和自动工位划分MES系统中央控制系统交互集成界限。通过控制系统方案研究,实现了构架焊接生产线自动化、柔性化生产。

斜爆轰发动机流动机理分析

为了研究高Mach数超燃冲压发动机和斜爆轰发动机的内流场燃烧流动机理,首先用CJ爆轰理论对超燃冲压发动机的内流场特性进行了理论分析,给出了燃烧室流场的气动规律,理论分析结果与现有实验结果吻合得非常好.其次,根据理论分析结果,提出了高Mach数超燃冲压发动机和斜爆轰发动机的气动设计原则.最后,根据提出的气动设计原则,设计了高Mach数斜爆轰发动机,飞行Mach数为9,对斜激波诱导燃烧机理开展了二维数值模拟研究.数值模拟结果表明,在高Mach数下,斜爆轰发动机燃烧室内可以得到稳定的燃烧流场.

热输入对921A钢焊接接头性能及显微组织的影响

以10kJ/cm、15 kJ/cm、20 kJ/cm三种不同焊接热输入焊接921A低合金高强钢,研究焊接热输入对焊接接头组织及力学性能的影响.研究结果表明,随着焊接热输入的增大,焊缝中晶粒尺寸增大,针状铁素体增多;热影响区晶粒长大的趋势亦随着热输入变化明显;热影响区粗晶区在焊接热循环的作用下变化明显,其组织均由板条马氏体和贝氏体组成.在不同热输入条件下焊接热影响区出现软化现象,且随着焊接热输入的增加,焊接热影响区软化问题越突出.通过拉伸试验表明焊接热输入在10～20 kJ/cm条件下,焊接接头获得了较高的强度.

斜爆轰发动机燃烧机理试验研究

为了研究斜爆轰发动机的稳定燃烧机理,开展了飞行马赫数9的斜爆轰发动机的数值模拟研究和试验研究。设计了全尺度斜爆轰发动机模型,发动机的总长度为2.8m。采用两级进气道压缩,每级压缩角度均为15°。利用三个小支板在进气道前缘主流核心区中进行氢气的喷射和混合。采用带化学反应的雷诺平均N-S方程、SST k-ω模型以及9组分19步反应的基元反应模型,对氢气混合过程和发动机燃烧过程进行了数值模拟研究。结果表明,氢气在进气道内混合得比较均匀,在燃烧室内获得了稳定的斜爆轰流场和正爆轰流场。在激波风洞中开展了马赫数9状态下的斜爆轰发动机稳定燃烧机理试验研究,在50ms的风洞有效试验时间内获得了持续稳定的斜爆轰流场,试验结果与数值模拟结果吻合较好,表明在试验中形成了斜爆轰波。研究结果证明了斜爆轰发动机的技术可行性。

提高高马赫数超燃冲压发动机推力的理论方法

斜爆轰发动机和激波诱导燃烧冲压发动机在高马赫数吸气式发动机中具有重要应用前景,但是斜爆轰发动机是否具有足够大的净推力,还是一个未知的问题,因此需要对高马赫数冲压发动机的推进性能以及提高推力的方法进行理论研究.本文主要分为3部分.第1部分理论研究了超燃冲压发动机中的爆燃波和爆轰波的传播特性.保证发动机稳定燃烧是提高推力的前提.通过对爆燃波和爆轰波传播特性研究,得到了影响发动机燃烧稳定性的关键参数和物理规律.第2部分研究了发动机处于热壅塞临界状态下的燃烧规律和推力特性.在临界状态下,燃烧室入口气流速度正好等于爆轰波传播速度,二者处于平衡状态,这是发动机推进性能的理论上限.第3部分研究了提高高马赫数超燃冲压发动机推力的理论方法.对于高马赫数冲压发动机,燃烧室入口气流速度远远大于爆轰波的传播速度,这部分速度差就是提高推力的理论空间.对于马赫数Ma≥12的超燃冲压发动机,理论上燃烧产生的爆燃波或激波不会引起发动机不起动,因此可以通过进一步添加燃料和氧化剂的方法来提高其推力.理论分析结果表明,对于高马赫数超燃冲压发动机,不但燃烧流场是容易稳定的,而且可以有很多方法来进一步提高推力.

超燃冲压发动机喷管推力性能理论预测

超燃冲压发动机发展60多年来,虽然取得了很大的进步,但是对其推力大小的理论评估是一个没有很好解决的问题.超燃冲压发动机的推力主要由喷管产生,因此重点研究了喷管的推力特性.将燃烧室出口参数作为喷管入口边界条件,利用等熵膨胀理论,通过对喷管壁面压力积分,得到了简化的无量纲推力公式,获得了影响推力大小的关键参数和物理规律.理论分析表明,对于给定的喷管,超声速燃烧对于提高推力是有利的.提高推力的主要途径就是提高燃烧气体的压力.理论分析结果与数值结果吻合比较好,证明了理论分析的准确性.

Ⅲ型动车组动力车构架焊接工艺分析

分析介绍了Ⅲ型动车组动力车构架结构特点和焊接难点,通过分析其焊接工艺难点,着重阐述了工艺放量、焊接参数、工装定位、焊接变形矫正、对焊接质量的影响,通过对该构架介绍和分析,从焊接工艺和焊接变形控制方面阐述了该构架生产过程。

基于焊接热输入对16MnDR钢焊接接头的影响研究

焊接工艺对焊接接头组织和性能影响非常大,如果焊接工艺控制不严格会导致接头性能变化,尤其是焊接热影响区性能的降低。因此,为了得到优良性能的焊接接头,需要把焊接参数控制在一定范围。焊接热输入集中体现在电弧电压、焊接电流以及焊接速度的影响。通过对构架常用材料(16MnDR钢)在不同焊接热输入下典型焊接接头的微观组织分析及力学性能测试,结果表明:在热输入为1520kJ/cm的条件下,12mm厚16MnDR钢的焊接接头微观组织和力学性能最优。

转向架空心轴机器人焊接工艺改进

空心轴焊接是机车转向架制造的难点,从焊枪选型、保护气体种类、机器人配件更换周期以及焊接母材清理等方面优化机器人焊接空心轴工艺,将空心轴焊接射线探伤一次性合格率提升至98%左右,加工后表面磁粉探伤合格率提升至96%以上。接头性能试验结果表明:采用优化后的焊接工艺,焊缝外观良好、力学性能达到标准要求,且空心轴焊接质量得到了改善。