高速磁浮车辆摇枕锻件优化的数值模拟与实验研究

高速磁浮车辆的摇枕形状复杂,在列车高速运行(500km.h-1)中承受强烈的振动和交变载荷,若坯料设计不合理,在锻造过程中经常会产生缺料、折叠等缺陷。本文提出利用计算机仿真优化坯料形状的方法,通过De-form-3D软件对摇枕锻造过程进行数值模拟。再对模拟结果反复分析,克服了由于金属流动不合理而产生的缺陷。逐步优化坯料的形状,并结合数值模拟中出现的体积损失等问题,进行实验对比,最终成形出合格锻件。锻件计算结果与实验基本一致,该方法可用于复杂锻件预制坯料的优化设计。

工程实践中地下污水管网对城市给排水系统的影响

地下污水管网作为城市给排水系统的重要组成部分,其设计和运行状况对城市水环境、公共卫生以及城市运行效率具有重要影响。然而,随着城市化进程的加快,地下污水管网在工程实践中面临一系列挑战,如管道老化、堵塞、泄漏等问题,这些问题对城市给排水系统的稳定运行产生了深远影响。本文通过文献综述和实地调查的方法,系统分析了地下污水管网在工程实践中遇到的主要问题,并结合具体案例对其对城市给排水系统的影响进行了深入探讨。此外,利用数值模拟和实验研究的方法,评估了不同改进措施对地下污水管网性能的提升效果。研究结果表明,地下污水管网的老化和损坏是影响城市给排水系统稳定运行的主要因素。堵塞和泄漏问题不仅导致污水排放不畅,还可能引发地下水污染和地面沉降等次生灾害。通过引入新型材料和技术手段,如高性能防腐材料和智能监测系统,可有效延长管道使用寿命,提高管网运行效率。研究为城市规划和市政工程提供了科学依据,强调了维护和升级地下污水管网的重要性。研究成果可为城市管理者在制定相关政策和措施时提供参考,从而提升城市给排水系统的整体运行效率,保障城市居民的生活质量和城市的可持续发展。

基于钛丝高频感应熔化气雾化制粉工艺的熔化数值模拟及实验研究

采用数值模拟和实验验证相结合的方法研究了增材制造用钛粉的新型制备工艺--钛丝高频感应熔化气雾化技术(wire induction heating gas atomization, WIGA)的钛丝感应熔化部分。数值模拟得到了钛丝感应熔化模型的最优参数:感应线圈的夹角为90°;电源输出频率为450 k Hz;线圈最优单匝直径为8 mm。钛丝直径选定为4 mm,形成长度为15 mm金属液流的临界送丝速度为45 mm/s。在此条件下,金属液产生350±50℃过热度时电源的临界输出功率为34 kW。建立氩气保护氛围的钛丝感应熔化实验装置,通过实验研究得到TC4钛丝形成长度为15 mm液流的临界送丝速度为50 mm/s,实验值与模拟值误差为10.0%。在此条件下,熔体产生350±50℃过热度时,电源的临界输出功率为38 kW,实验值与模拟值误差为10.5%。实验结果与模拟结果相互验证,得到了钛丝熔化的工程应用数据。

高速重载工况下静压推力轴承的热特性表征

在高速重载工况下静压推力轴承由于强剪切和强挤压联合作用,油膜发热量大,温升高且分布不均,会产生热变形。不同工况下静压推力轴承对流换热不同,进一步导致工作台和底座热变形不均匀。为表征其热特性,提出等面积分割法,通过区域计算不同工况下静压推力轴承对流换热系数。运用软件ANSYS Workbench对工作台和底座温度分布及热变形进行仿真,得到工作台热变形分布及载荷和转速对轴承的影响,搭建实验台并进行验证。结果表明:承载0~8 t时,随载荷增大和转速减小,变形量逐渐增大。承载8~24 t时,随载荷增大和转速减小,变形量逐渐减小。承载24~32 t时,旋转工作台为Z向负变形,且最大变形在工作台边缘处,底座最大变形集中在底座最下面肋板部分。底座变形比旋转工作台变形小。承载16~30 t时静压推力轴承变形较小,最优承载在16~30 t之间。建议通过优化其内部结构或增强散热进一步提高抗热变形性能。

其它工程技术学科中的国家重点实验室(一)

其它工程技术学科中的国家重点实验室（一）任志武从１９８４年中国建设第一批国家重点实验室到１９９５年底，中国政府在信息、材料学科之外，覆盖电工学、热力学、精密机械学等１０多个学科的其他工程技术学科，投入了约４亿元人民币，建设了２７个分布在高等院校、中国...