2020年夏季超长梅雨过程中不同等湿静力能层的大气质量收支

本文运用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)1980~2020年ERA5再分析数据集,从等湿静力能(MSE)大气质量环流的角度研究了2020年夏季超长梅雨期间各等MSE层大气质量和质量通量的特征及其与降水的关系。结果表明,在2020年超长梅雨过程中,从热带到中纬度梅雨区大气普遍向更高的等湿静力能层抬升。345~350 kJ/335~340 kJ等MSE层的质量异常增多/减少最为显著且与区域降水呈显著的同期正/负相关,因此335~350 kJ是2020年梅雨季的关键MSE变化范围。来自热带印度洋和热带西太平洋的高能空气向梅雨区汇聚是此次梅雨降水异常的重要原因,而局地静力不稳定性并无显著偏强异常。梅雨区345~350 kJ/340~345 kJ等MSE层大气质量日变化由绝热质量通量异常主导,进一步发现这两层的绝热质量通量异常超前降水1~2 d时两者的正/负相关性最好。在梅雨季的不同阶段,强降水前期等MSE绝热质量通量异常特征及其经纬向分量的相对重要性有所不同。在梅雨季初期,强降水前一天梅雨区345~350 kJ等MSE层质量收支异常偏多,主要由经向质量通量异常贡献;在梅雨季末期,强降水前两天梅雨区340~345 kJ层质量收支异常偏少,主要由纬向质量通量异常贡献。上述等MSE质量环流异常信号可以作为出入梅时间及梅雨强度的前兆信号之一。

管材挤压力能参数物理模型

采用主应力法确定了管材挤压力理论计算公式 ,分析了变形温度、凹模锥半角、润滑剂、挤压比等对管材挤压力的影响及规律 ,经实验验证 ,其理论计算结果与实验结果相吻合 ,相对误差小于 2 0 %。

震源扰动型巷道冲击矿压破坏力能准则及实践

针对震源扰动型巷道冲击矿压破坏机理进行研究,建立了巷道围岩冲击震源扰动型冲击破坏的动力分析模型,推导了巷道围岩承载结构在"静载+动载"组合作用下动力破坏的应力判据和能量准则。基于该力学模型及其机理分析,提出合理设置弱结构消波吸能的防冲理念,并从理论角度分析了弱结构消波吸能的作用机理。最后通过工程实例,应用能量准则进行了冲击煤层巷道的支护设计及其防冲性能核算,理论研究成果初步得到了应用和检验。

影响滚切剪剪切质量及力能参数的因素分析

为了实现滚切剪机构设计的最优化,开发了滚切剪计算机辅助设计软件,利用该软件对影响滚切剪剪切质量、力能参数以及主要杆件受力的曲柄半径、连杆长度、相位差、曲柄中心距以及上刀架偏移量等因素进行了分析研究。研究的结果为滚切剪设计人员提供了重要的设计依据,开发的滚切剪辅助设计系统为实现滚切剪的优化设计提供了方便快捷的设计手段。

钢珠旋压工艺力能参数的分析及计算

针对滚珠旋压工艺的工艺参数即轴向进给量、壁厚减薄量、钢球直径大小对所成形的小直径薄壁管件(或筒件)精度、成形设备功率选择的影响,对钢珠旋压过程作了求解各向分力及其与成形工作角等工艺参数的理论推导,提出滚珠旋压时工作区的平均正压力可以通过钢球压入空间半无限体时成形区的平均压力近似相等的假设,得出了滚珠旋压成形力和成形功率的计算公式.认为滚珠旋压工艺中3个分力数值相差比较大,而且工作角对于各项工艺力呈指数关系.实验结果与计算结果对比表明所推导的公式具有较强的实用性.

型钢九辊矫直力能参数与压弯挠度关系解析

H型钢辊式矫直机在辊压腹板时使翼缘产生塑性变形以达到矫直目的.为了避免矫直过程中出现矫直缺陷,通过建立适当的矫直力学模型,求出了H型钢九辊矫直的压弯挠度与弯矩、矫直力的解析关系,确定了生产中调节矫直辊压弯挠度来保证各辊处的弯矩、矫直力等力能参数的范围.

基于DEFORM-3D的金属锯切过程力能仿真研究

运用金属切削力学理论与方法对圆锯机锯切过程的力能参数进行理论计算,得到锯切过程的平均锯切力和平均锯切功率。基于DEFORM-3D软件建立金属锯切有限元模型,仿真得到平均锯切力值,与理论计算得到的平均锯切力误差为3.5%;实验得到圆锯机主电动机锯切过程中的平均锯切功率值,与理论计算得到的平均锯切功率误差为3.8%。力能参数理论计算、DEFORM-3D有限元仿真、实验测试数据对比,表明用DEFORM-3D有限元研究金属锯切机理是一种可行的方法,为锯切机理的研究提供了参考。

工艺参数对高铁轴承外圈冷辗扩成形力能参数影响

为了实现高铁轴承外圈的精确成形,应用ABAQUS软件进行有限元模拟,系统分析了驱动辊转速、芯辊直线进给速度和轧制比对高铁轴承外圈冷辗扩成形力能参数的影响。结果显示,随驱动辊转速的提高,轧制力和轧制力矩逐渐减小;随芯辊直线进给速度的增加,轧制力逐渐增加,而轧制力矩先增加后减少;随坯料轧制比的增加,轧制力和轧制力矩逐渐增加。随后,进行了类比轧制力矩实验测试与验证,验证结果说明了本文所建立的模型的正确性。

中厚板轧制过程中力能参数的预报模型

根据给定的热力耦合热边界条件的计算结果 ,建立了轧制中厚板的二维和三维有限元模型并模拟计算了 (2 30 0～ 2 6 30 )mm× (9～ 72 )mm板坯压下量 7～ 19mm ,轧制速度 3 16～ 4 37m/s ,轧制温度 92 9～10 33℃的轧制力 (2 6 6 0 0～ 5 0 0 0 0kN)和轧制力矩 (780～ 32 0 0kN·m)。结果表明 ,轧制力计算值和测量值的相对偏差为 1 30 %～ 9 37% ,轧制力矩的相对偏差为 3 6 9%～ 9 75 %。二维模拟和三维模拟的结果基本一致。

Mini-MPM限动芯棒连轧管机力能参数的计算及分析

在研究限动芯棒连轧管机的基础上,归纳整理了Mini-MPM限动芯棒连轧管机力能参数的计算公式和框图。再采用该计算公式和框图进行编程计算,分析连轧管机入口毛管壁厚、芯棒限动速度和轧辊直径对力能参数的影响。计算结果表明:毛管壁厚对连轧管机第1机架轧制力的影响明显;芯棒限动速度对连轧管机力能参数影响较小;轧辊直径对轧制力有较明显的影响。提出了改善连轧管机力能参数的途径。

棒材热连轧力能参数的解析

采用三维流函数法对棒材热连轧时的椭圆 -圆孔型系统进行了力能参数的解析 ,其结果与实测结果符合很好。

汽车半轴楔横轧多楔成形力能参数数值模拟与实验

轧制力和轧制力矩是楔横轧汽车半轴轧机设计中的重要参数,由于多楔成形半轴过程中主侧楔的相互制约作用,轧制过程中力能参数变化复杂。采用二次开发的有限元命令流程序系统分析了工艺参数对多楔成形半轴时力能参数的影响规律;开发了力能参数的计算机数据采集及测试系统,在线测试了各工艺参数对力能参数的影响规律,测试结果与理论分析结果相符。

导盘位置对斜轧穿孔力能参数和扩径量的影响

运用MSC.superform2005有限元软件对锥形辊穿孔进行三维热力耦合有限元模拟,对管坯中心应力状态进行分析,发现锥形辊穿孔中心应力分布与桶形辊类似。研究导盘位置变化对斜轧穿孔力能参数、内外扩径量的影响;分析导盘前置量和导盘距变化与斜轧穿孔轧制力、顶头力、导盘力和扩径量之间的关系,对了解锥形辊穿孔有重要意义。

板带热连轧过程力能参数、温度和组织变化的预报

采用 Orowan公式计算轧制过程中轧件应力应变、有限差分法计算温度变化 ,建立了板带热连轧生产过程温度变化、微观组织演变综合预报模型。用此模型对鞍钢现场轧制工艺进行了温度变化、奥氏体晶粒大小以及相变过程进行了解析计算 ,其预报值与现场实测结果吻合较好。

离合器式螺旋压力机力能关系建模及打击力控制策略

在将离合器打滑后工件工艺力曲线简化为直线的基础上 ,建立了力能关系的计算模型 ,据此模型并在确知离合器卸压阀特性的前提下得出了某型压力机 3个相互关联的参数———最终打击力、离合器打滑后的工件变形量和变形功与预置打滑力之间的关系图 ,进而提出了打击力控制策略。

飞剪机力能参数研究

在大量实测、分析计算的基础上,指出了原来常用诺沙里的剪切力公式并未考虑的问题,即剪切时的冲击问题。对飞剪机的力能参数的计算提出一简洁实用的计算方法。这无论是对于新飞剪机的设计,还是对现有飞剪机的分析计算,都具有实际意义。

棒、线材热轧力能参数计算软件的开发与应用

对孔型中轧制的力能计算 ,目前无论是理论模型还是经验、半经验模型 ,计算结果均偏差较大。笔者在研究传统与现代的各种计算模型与方法的基础上 ,开发出热轧棒、线材时的力能计算软件。该软件对轧制压力的计算首次提出并采用了考虑奥氏体再结晶变化的修正函数 ,使预报精度大大提高 ;对轧制力矩的计算首次考虑了变形区几何参数对力臂系数的影响 ,从而使力矩的计算更为贴近实际。经唐钢棒材厂、大亚湾棒材厂的大量测试与试用 ,轧机负荷的最大偏差为 10 %左右 ,电机负荷的最大偏差为 15 %左右 ,从而达到了较高的精度水平。概要介绍了该软件的开发、应用与效果。

斜轧穿孔过程力能参数理论计算研究

由于穿孔机力学性能直接影响无缝钢管的产品质量和品种规格,而目前国内外对斜轧穿孔过程力的特性研究很不充分。为此,针对斜轧穿孔过程中计算力能参数的经验公式和模拟计算力能参数的有限元方法进行了分析和比较,分析了轧制力、顶头受力和导板受力在整个斜轧穿孔过程中的分布情况,描述了整个斜轧穿孔过程中工件与工具间的受力状态,给出了力能参数在斜轧穿孔过程中的规律。同时分析了轧制压力计算的经验公式出现误差的原因。结果表明,通过有限元模拟方法可以计算具有较高精确性的力能参数,该方法可应用于工程计算中,为实际生产提供更为准确的轧制力值。

离合器式螺旋压力机的力能关系

对离合器打滑期间压力机工作机构进行了运动分析 ,建立了最终打击力、工件变形功之间关系的数学模型 ,作出了力能关系曲线。最终打击力不大于名义打滑力时 ,该曲线近似为一段抛物线 ;最终打击力高于名义打滑力时 ,该曲线取决于离合器打滑前的工件变形功 ,近似为一直线。此力能关系曲线还表明 ,当打击期间飞轮释放的能量达到其允许的极限值时 ,即使离合器打滑前工件吸收了较多的变形功 。

双锥辊轴向轧机轧制原理及轧制力能参数计算

阐明了轴向轧制原理,介绍了双锥辊轴向轧机的特点;导出了双锥辊轴向轧机轧制环、盘件回转体接触面投影面积的计算公式;提出了能量法计算轧制扭矩、功率的移位体积理论;给出了扭矩和功率的计算公式;实例计算了热轧600mm钢法兰件的轧制力、扭矩和主电机功率;设计了WGSH80型双锥辊轴向轧机的力能参数,并把实测的主电机功率与计算值进行了比较。