INTERACTION BETWEEN A SCREW DISLOCATION AND A PLASTIC ZONE OF AN ARBITRARY SHAPE

A plastic deformation zone near a screw dislocation is treated as an equivalent transformation inclusion by means of the Eshelby inclusion theory. A closed form solution for determining the interaction between a screw dislocation and a plastically deformed zone of an arbitrary shape is obtained by using the solution between a dislocation and an equivalent transformation inclusion.

考虑材料形变的旋风铣削螺纹工件表面粗糙度建模

表面粗糙度对工件的耐磨性、疲劳强度和接触刚度有重要影响,在金属切削过程中,表面粗糙度受到工件材料形变的影响.根据赫兹弹性接触理论,建立工件材料形变的弹性回复高度模型.基于摩擦磨损计算原理,提出工件材料形变的塑性变形高度模型.分析刀具-工件接触运动,建立工件表面的残留高度模型.结合工件材料形变和残留高度的影响,建立滚珠丝杠旋风铣削表面粗糙度理论模型.通过旋风铣削试验验证表面粗糙度模型,结果表明理论模型值与试验值吻合良好.分析切削参数(切削速度、最大切削深度和刀具个数)对表面粗糙度的影响,揭示工件材料形变与表面粗糙度的关系.

场协同扭转螺杆对胶料挤出性能的影响规律

利用ANSYS Polyflow软件对普通螺纹螺杆和具有不同分割棱倾角的场协同扭转螺杆进行了非等温瞬态流动模拟,分析了不同螺杆构型对胶料混合、传热和塑化均匀性等挤出性能的影响规律。结果表明,场协同扭转螺杆综合性能普遍优于普通螺纹螺杆,其中以分割棱倾角为45°的螺杆为最优;场协同扭转螺杆引起的螺旋流动改善了胶料速度场、速度梯度场与温度梯度场之间的协同作用,加强了混合与换热,提高了胶料的塑化质量。

螺压设备塑化挤出停留时间评估方法研究进展

螺压设备作为高分子聚合物混炼塑化、加工成型的常用设备之一,可以实现管、板、片、膜等产品的生产。停留时间是反映螺压设备性能和产品质量的重要参数,如何准确评估物料在设备中的停留时间及停留时间分布成为工业界和科研界的研究重点之一。实验和模拟仿真是目前评估螺压设备中物料停留时间最常用的两种方法,基于这两种方法概述了近年来国内外学者围绕该问题取得的研究成果,分析总结了各种方法优缺点,展望了螺压加工停留时间评估方法的未来发展方向。

双螺杆挤出机塑化系统电磁加热过程的数值模拟与实验研究及应用

探究电磁加热相比于铸铜加热对双螺杆挤出机塑化系统的影响,首先针对现有双螺杆机筒和线圈分布建立几何模型,使用comsol有限元软件研究了电磁加热过程机筒磁通量变化以及温度均匀性;另外,在数值模拟的指导下开展具体试验验证,对比了电磁加热和铸铜加热的机筒内壁及法兰温度均匀性、用电量及电磁辐射安全性。结果表明,电磁加热具有更高的控温精度,保证温度均匀性在±1℃以内,与模拟结果相吻合;在相同的加热时间内,电磁加热可以实现机筒和法兰同步加热,预热时间节约40%,生产过程节能50%;另外电磁辐射符合国家安全标准(GB 8702—2014),保证车间工人的人身安全。

多种工况螺纹钢锚杆应力应变特征研究

针对锚杆应力应变复杂多变、难以准确实测的问题,在开展实验室拉伸测试及DIC监测的基础上,采用数值模拟分析了正常及存在缺陷螺纹钢锚杆在不同工况下杆体应力应变特征及其演化规律。研究结果表明:锚杆杆体最大应力、最大真实应变和最大塑性应变均随着载荷值和载荷类型的增加,总体上呈增大趋势;当锚杆含缺陷时,缺陷部位应力应变明显集中,而缺陷形态、位置等会影响应力应变分布。由于螺纹和横肋等结构以及缺陷的存在,杆体易产生局部应力和应变集中,塑性应变也更大。在高载荷和腐蚀等影响下,塑性应变集中处易发展成为裂纹源头,进而导致锚杆断裂失效。该研究结果可以为锚杆结构优化、状态监测和寿命预测等提供参考价值。

液体再生橡胶作为反应型高分子增塑剂的应用研究

采用同向双螺杆挤出机制备液体再生橡胶(LRR),并将其作为反应型高分子增塑剂用于天然橡胶(NR)胶料,研究其应用效果。结果表明:LRR的溶胶含量高,粘度小,其具有可再交联的特性;LRR具有一定的增塑作用,与NR相容性好,混炼胶的丙酮抽出物含量小,其难喷霜;与环保芳烃油相比,LRR在NR胶料硫化过程中参与交联反应,采用LRR的硫化胶具有更大的硬度、定伸应力和拉伸强度,表明LRR起到了反应型高分子增塑剂的作用。

橡胶冷喂料挤出机螺杆构型的发展状况

综述橡胶冷喂料挤出机螺杆构型的发展。在概述冷喂料挤出机基本螺杆构型的几何特点及混合和塑化能力的基础上,评述冷喂料挤出机螺杆塑化段的主副螺棱构型、中断和沟槽螺棱构型、销钉机筒构型、传递混合构型、凸耳螺杆构型的结构特征、混合和塑化原理以及喂料段的结构和特性,并预测未来冷喂料挤出机螺杆构型的发展趋势。

超临界CO_(2)塑化双基药挤出计量段流动状态的数值模拟

为了掌握超临界二氧化碳(SC-CO_(2))塑化双基药在挤出计量段内的流动情况,了解流场内压力、流体速度、剪切速率、剪切黏度等参数的分布与变化情况,使用有限元法的CFD模拟软件Polyflow,对SC‐CO_(2)辅助双基药塑化挤出成型过程中物料在计量段的流动状态进行模拟研究。结果表明,流体压力和剪切黏度都随着工艺温度、注气流率和溶剂比的增大而减小,螺杆转速的提升导致剪切黏度降低,但流体压力却急剧增加。流体外壁面的压力逐级升高,截面处的压力呈现近似环状分布,由机筒内壁面向螺杆表面逐渐减小。截面处的剪切黏度形成以螺杆中心点为圆心的环带状高黏度区域,越贴近机筒内壁和螺杆表面区域的剪切黏度越小,且工艺参数改变不影响剪切黏度的分布规律。流体外壁面的剪切速率随螺杆转速加快而增大,且高剪切速率集中在螺纹处。截面处最大流体速度出现在螺纹附近,紧贴机筒内壁处的流体速度最小,随着远离机筒内壁和螺杆表面流体速度迅速增大,且越靠近螺杆表面及机筒内壁区域的速度梯度越大。

热塑性动态硫化橡胶(TPV)防水卷材的研制

通过动态硫化法制备了丁苯橡胶(SBR)-聚丙烯(PP)热塑性硫化橡胶(TPV)防水卷材,并研究了生产工艺、PP种类、橡塑比、相容剂种类及比例、增塑剂种类、填料添加量对TPV片材力学性能的影响。结果表明:采用共聚型PP,橡塑比为60∶40,以SBR-g-MAH为相容剂、环烷油为增塑剂,滑石粉填料比例为30份,采用双螺杆挤出生产工艺制得的TPV片材的综合力学性能最佳。

物理微发泡螺杆设计、性能测试及仿真研究

自主设计的物理微发泡注塑成型FoamPro螺杆,对比现有产品,通过多种材料的实验测试及仿真验证,有更高的塑化效率,相当的发泡效果,可用于商业化应用。

深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻头应用研究

深部地热钻探中,通常会钻遇硬塑性泥岩,严重影响钻探施工效率。以雄安新区深部地热钻探工程实例为基础,深入分析硬塑性泥岩机械钻速低的原因,研究制定钻头的优化改进方案。实践应用证明:针对地层岩性特征设计的个性化PDC钻头配合螺杆钻具,可以有效提高硬塑性泥岩地层机械钻速;使用三棱形非平面复合片和三角形复合片等异形复合片可以有效提高PDC钻头的抗冲击能力、提高钻头在含砾石地层的使用寿命,同时也可以提高硬塑性泥岩地层机械钻速。探索出了一套适宜于深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻进的钻头应用方案。

高压互感器局部放电原因分析

局部放电水平是高压互感器的一项重要性能指标。局部放电量过高,会危及电气设备的使用寿命,造成安全隐患。因此,必须分析局部放电故障的原因以防止故障发生。在局部放电产生的诸多因素中,由合格的绝缘材料加工而成的零配件导致的局部放电超标这类问题的真正原因在排查过程中是较难被发现且又极易被忽视的。笔者通过举例详细介绍了局部放电故障的分析及排查方法。

玻璃钢螺旋锚的设计和试制

试制了一种新型玻璃钢螺旋锚,该种螺旋锚采用渐开不等径螺旋叶片,能逐渐排开土层中的碎砾,对土层的扰动较小。采用强质比很高的玻璃钢代替金属制成的锚杆具有一定的柔韧性,不易腐蚀,能延长使用寿命。还给出锚的结构和设计以及锚杆的拉伸和蠕变特性,并详细描述了下锚的工具和方法。

影响注射螺杆塑化能力的因素

提出了注射螺杆塑化能力的计算公式 。

添加剂对TNT成型性能的影响

研究了添加剂 (增塑剂和高分子添加剂 )对 TNT炸药成型性能的影响 ,实验发现 :增塑剂和高分子添加剂对炸药的成型性能起着相反的作用。但是 ,通过对增塑剂和高分子添加剂用量和用量比的选择 ,可制备出比军品

木塑复合材料及挤出成型特性的研究

主要对木塑复合材料的流变性能、挤出成型性能和力学性能的影响因素进行了深入的研究 ,并对木塑复合材料样品的微观结构、宏观性能和挤出过程进行了分析 。

纳米CaCO_3与聚氯乙烯对采油螺杆泵定子橡胶材料(NBR)的改性研究

采油螺杆泵定子所使用的传统橡胶材料为丁腈橡胶(NBR)。但采油螺杆泵工作条件十分苛刻,如高温、高压、工作时间长、磨蚀性介质、周期性挤压力等等,传统的定子橡胶已临近其性能极限。本文主要讨论纳米CaCO3和PVC树脂对丁腈橡胶的改性效果,综合提高丁腈橡胶的强度、耐油、耐磨等性能,通过改性使得丁腈橡胶能够满足采油螺杆泵定子材料的性能要求。实验表明:PVC树脂及CaCO3均能提高丁腈橡胶的硬度、强度、塑性和耐油性能,它们的共用对橡胶增强效果显著,纳米CaCO3对丁腈橡胶在强度及耐油性方面的改性更加显著,而在耐磨性方面的提高不及PVC树脂。

螺棱断面形状对单螺杆挤出机熔融输送段的影响

采用数值分析方法分析了单螺杆挤出机螺杆的螺棱断面形状对PVC木塑材料熔融输送段熔融过程的影响.采用流变实验,获得PVC木塑材料的黏度数据,由幂律模型与近似阿雷尼克斯模型共同给出黏度模型,并运用Polyflow中Polymat模块对实验数据进行拟合,获得数值分析研究所需物料流变参数;应用PRO/E建立三维实体模型,采用Gambit进行网格划分,运用Polyflow的网格重叠技术并生成叠加网格文件,确定物料参数和边界条件后建立了数值分析模型,求解得到不同螺棱断面形状对PVC木塑单螺杆挤出机熔融输送段各流场的影响.

PVC木塑单螺杆挤出机熔融段的熔融过程

建立PVC木塑单螺杆挤出机熔融段流道的三维模型,使用FLUENT模拟PVC木塑复合材料在熔融段流道内的流动、传热和熔融过程,模拟分为考虑黏性耗散热和不考虑黏性耗散热2种情况。通过分析模拟结果,得到物料的熔融过程以及流道内各流场的变化过程,对比模拟的2种情况,得到流体黏性耗散热占流场总能量的百分比。