大膨胀率薄壁管复合内高压成形工艺研究

针对大膨胀率空心薄壁件难加工、壁厚减薄严重和零件贴模不到位等问题,以某型号汽车消音器外管为研究对象,拟定了直接胀形和复合内高压成形两种加工工艺。基于数值模拟分析,对零件的成形过程进行研究,确定复合内高压成形为较优方案,并分析了补料量、成形压力和加载路径对成形后管件质量的影响。根据数值模拟确定的工艺参数,进行复合内高压成形试验,测量了零件截面的壁厚分布,并将其与模拟结果进行比较。结果表明,模拟结果和试验结果基本吻合,均在补料量为12 mm、成形压力为90 MPa、加载路径为B时成形出合格零件,两者的壁厚分布整体变化趋势一致,验证了新工艺的可行性和数值模型的可靠性。

防渗墙大膨胀率混凝土力学性能及其影响因素研究

文中通过控制膨胀剂掺量、骨料种类、水胶比、胶凝材料用量、成型温度等因素,对某水电站改造修复工程混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度等力学性能进行研究,得出符合防渗墙用大膨胀率混凝土力学性能受配合比各种因素影响的规律性结论,并找出适合工程使用的混凝土配合比。

大膨胀率实体膨胀管膨胀载荷的塑性力学计算

已有的可膨胀管膨胀模型的力学分析和载荷计算多数建立在弹塑性力学基础上,忽略了套管材料在塑性阶段的应力强化效应,以及膨胀区向定径区过渡时的管体弯曲对轴向应力增量的影响。鉴于此,在已有模型的基础上,采用单一曲线假设和幂强化力学模型,建立了大膨胀率膨胀管膨胀载荷的力学模型,运用ANSYS Workbench14.5建立了膨胀管膨胀过程的三维轴对称模型,并进行了大膨胀率膨胀管膨胀载荷计算。研究结果表明,当膨胀率在15%～30%之间变化、膨胀力最优半锥角在12°～22°之间变化时,所需膨胀力最小;当其他参数恒定,摩擦因数、管半径、壁厚和膨胀率中任一个作为自变量时,膨胀力与该自变量呈线性递增关系。因此,选择合适的摩擦因数、膨胀率和壁厚对降低膨胀管施工难度相当重要;膨胀管应选择强化系数相对较小、硬化指数较大的管材,这样膨胀时所需膨胀力较小。

基于交叉式滑动模具的某大膨胀率阶梯管件内高压成形仿真分析

根据某大膨胀率阶梯管件的工艺要求设计交叉式滑动模具,并借助有限元软件DYNAFORM开展了内高压成形数值仿真分析。揭示了滑动模具及其结构对具有大膨胀率阶梯管件成形性的影响规律:交叉式滑动模具的控制模可约束管坯胀形区的材料流动,成形稳定性提高;控制模的负载过大会造成管坯材料塌陷,负载过小则无法约束胀形区两端的材料先行胀起致使胀形区形成死皱;滑动模具前端面位置越接近胀形区中央位置越有利于管坯材料向最大胀形区流动。

灰色关联理论在泡沫温拌沥青生产关键参数优选中的应用研究

为了更好地对沥青发泡效果进行控制,保证泡沫沥青的生产质量,优选出最关键的影响因素及最佳用量显得十分必要。首先对道路石油沥青和SBS改性沥青在不同的沥青加热温度、发泡用水量、发泡用水温度条件下,分别进行泡沫温拌试验,得出与之相对应的最大膨胀率、半衰期的试验数据。分析出发泡用水量为最重要的影响因素。然后,通过灰色关联理论对三种不同的影响因素与泡沫沥青的最大膨胀率、半衰期进行关联程度的分析,验证了之前对数据的分析结果。最终得出,泡沫沥青生产最关键的影响因素为发泡用水量,道路石油沥青最佳用水量在2%左右,SBS改性沥青最佳用水量在3%左右。

纯水静态闪蒸中液膜高度演变的实验研究

设计搭建了静态闪蒸实验台,利用高速摄影对不同过热度、节流孔板直径和闪蒸速率下纯水静态闪蒸过程中液膜高度的演变规律进行了实验研究。实验中过热度为7.0~32.5K,节流孔板直径为5、10、20mm,闪蒸速率为0.004~0.073s-1。通过液膜膨胀率来衡量和比较液膜高度的变化,液膜膨胀率是指闪蒸过程中液膜实时液位与初始液位的比值。结果表明:最大膨胀率随过热度或节流孔板直径的增大而增大;节流孔板直径一定时,闪蒸速率可通过改变过热度来调节,此时最大膨胀率随闪蒸速率的增大而减小;当过热度一定时,闪蒸速率可通过改变节流孔板直径来调节,此时最大膨胀率随闪蒸速率的增大而增大。最后,根据实验结果拟合得到过热度、闪蒸速率与最大膨胀率的实验关联式,其计算值与实验值吻合良好。本文研究结果对工业闪蒸设备小型化、紧凑化和精细控制提供了重要的实验依据。

多元胶凝体系自流平砂浆钙矾石生成控制及机理

通过史莱宾格激光测试技术对薄层自流平砂浆尺寸变化率随时间变化的规律进行研究。结果表明,Ca(OH)2和β型半水石膏是控制钙矾石生成速率、生成数量和生成阶段的重要影响因素。在一定范围内,随Ca(OH)2掺量的增加有效缩短了钙矾石生成阶段时间,最大膨胀率先增大后减小;随β型半水石膏掺量的增加,不仅延长了钙矾石生成阶段时间,而且使最大膨胀率逐渐增大;XRD分析表明,β型半水石膏是钙矾石生成量的关键影响因素。

管材液力成形技术的研究进展

针对航空航天、核能工程与新能源汽车等国家重大科技工程领域中具有大膨胀率及大截面变化比等复杂结构特征的管类零件,开展将液压成形与机械力加载相结合的管材液力成形技术的研究。根据零件几何结构特征和施加载荷方向的不同,将该技术进一步分为轴向加载、径向加载以及多向复合加载液力成形工艺。从工模具开发、有限元仿真、加载路径优化及在典型复杂管类零件上的应用等多个方面,对管材液力成形技术的研究进展进行阐述和介绍。结果表明,该技术通过结合外部的机械力作用,在降低成形时管材内所需液体压力及设备吨位的同时,还能够实现变形量高达近70%的复杂管类零件的整体成形,从而提高了产品的成形性能和表面质量,进一步拓展了液压成形技术在管材精密成形中的应用,为高性能金属复杂管类零件的开发提供了有效的技术支撑。

下保护层采空区内研究被保护煤层变形规律

开采保护层是最优先考虑的区域防突措施,但只有保护层开采后使被保护层最大膨胀变形量达到或超过3‰,其保护效果和保护范围参数才可适用于该被保护层的其他区域。为了考察某煤矿下保护层开采对其被保护层的变形量的影响,在不具备岩石考察巷道的条件下,国内首次采用在保护层工作面回采前施工考察钻孔并应用远距离观测设备的方法,在保护层采空区内对被保护层的变形量进行实际考察。最终准确测得被保护层2#煤层的最大膨胀变形量154.1mm,膨胀变形率27.8‰。即保护层4#煤层对2#煤层的保护效果及保护范围参数可应用于全矿井。