冷轧板边部表面色差缺陷原因分析及改进措施

针对生产st13镀锌用冷轧板边部表面色差缺陷问题,对热轧板和酸洗板表面粗糙度进行了检测分析,结果表明,热轧板边部与中间部位的表面粗糙度差异大是边部表面产生色差的主要原因。结合热轧板横断面的铁皮厚度,分析了钢板表面粗糙度差异大的原因。根据实际生产情况,调整冷轧末机架轧机负荷和优化板形,改善钢板表面的色差缺陷,通过合理匹配热轧卷取温度和层流冷却模式,解决了st13钢板表面的边部色差问题。

CVI法制备2D C/C复合材料

采用预制体直接加热模式的CVI工艺在25.5h内制备出24mm厚的2DC/C复合材料,分析了该工艺快速致密的机理,并观察和测试了材料的微观结构和力学性能。结果表明:该工艺能在较短时间内制备出结构均匀、力学性能较好的C/C复合材料,是一种制备C/C复合材料较为理想的工艺。其快速致密机理可认为:自由基磁吸引作用、自由基电沉积作用和自由基脱氢聚合三个方面。

热解炭结构对炭/炭复合材料摩擦磨损性能的影响

通过控制化学气相沉积工艺条件,得到粗糙层、光滑层、过渡结构、各向同性等几种具有不同微观结构的热解炭.通过金相观察、石墨化度、摩擦磨损性能的测试,得出:热解炭的微观结构对炭/炭复合材料的摩擦磨损性能有较大影响;制动过程中形成的薄膜使摩擦因数降低;粗糙层结构的炭/炭复合材料石墨化程度高,摩擦因数高,线型平稳,且随着压力的增加,其力矩上升明显,是一种优良的摩擦材料;光滑层结构的炭/炭复合材料石墨化度低,摩擦因数低,磨损小.

不同刹车压力下C/C复合材料的摩擦磨损性能

研究了粗糙层和光滑层2种不同热解炭与树脂炭混合基体炭/炭复合材料在不同制动压力下的摩擦磨损性能,且对摩擦表面与磨屑进行了SEM观察和分析,并采用X射线衍射与激光喇曼光谱测定了在不同刹车压力下摩擦表面的石墨化度。研究结果表明:C/C复合材料的摩擦因数由摩擦表面所形成的摩擦膜所决定,随着刹车压力的增大,摩擦膜更完整平滑,摩擦因数呈降低趋势,磨损则随刹车压力的增大而呈增大趋势;粗糙层结构C/C复合材料即使在高制动压力下,仍能具有较高的摩擦因数,显示出优良的高压摩擦性能;高压下摩擦表面会发生应力石墨化作用,这是高压下摩擦因数下降的原因之一。

热解炭结构对C/C复合材料烧蚀性能的影响

采用电弧驻点烧蚀试验方法测试了具有典型光滑层和粗糙层热解炭结构的两种C/C复合材料的烧蚀率,研究了热解炭结构对C/C复合材料烧蚀性能的影响．结果表明:热解炭结构对C/C复合材料烧蚀性能有较大的影响．具有粗糙层结构的C/C复合材料石墨化度高,不同炭结构之间结合好,线烧蚀率和质量烧蚀率较小,烧蚀性能较好;具有光滑层结构的C/C复合材料石墨化度低,烧蚀性能较差．

用CVI增密技术制备航空刹车用C/C复合材料

以炭布与炭纤维薄毡交替成叠层 ,采用针刺技术在垂直布面方向引入增强纤维 ,制成准三维预制体 ,在自行研制的热梯度CVI炉中制备了航空刹车用C/C复合材料 ;采用偏光显微镜研究了沉积炭的显微结构 .研究结果表明 :该CVI炉可实现多试样同时沉积 ,且位于料柱不同位置的试样密度分布较均匀 ;对外径为 1 1 0mm ,内径为45mm ,厚度为 1 5～ 2 0mm的试样 ,在 80h内 ,试样的平均密度可达 1 .60g/cm3,炭的有效利用率可达 2 7% ;在料柱的不同位置以及同一试样中沿径向的不同位置 ,沉积炭的显微结构都有所不同 ;沉积炭的显微结构有粗糙层结构、带状结构以及光滑层结构 ;通过工艺参数的优化 。

沉积表面粗糙度对热解炭组织结构的影响

详细分析了等温CVD法在不同粗糙度的表面沉积的热解炭的组织 ,主要对组织类型及微观形貌特征作了详细描述 ,并且分析了组织形成的机理 ,首次指出热解炭的反复成核和生长机理。用偏光显微照片中的热解炭组织与断口SEM形貌作对比 ,证明了反复成核生长机理的实际存在。

热解碳结构对炭/炭复合材料摩擦磨损性能的影响

通过控制化学气相沉积(CVD)工艺条件,得到粗糙层、光滑层、过渡层等几种具有不同微观结构的热解碳。金相观察、摩擦磨损性能的测试结果表明:热解碳的微观结构对炭/炭复合材料的摩擦磨损性能有重大影响;粗糙层结构的炭/炭复合材料摩擦因数高,热稳定性好,是一种优良的摩擦材料;光滑层结构的炭/炭复合材料摩擦因数低,磨损小,可以用作耐磨材料。

砂轮/工件楔形区流体动压力的建模与实验验证

基于Navier-Stokes方程和流体流动的连续性方程,建立了浇注式供液方式下,考虑砂轮、工件表面粗糙度的砂轮/工件楔形区流体动压力数学模型。在平面磨床上进行了流体动压力的实验研究,结果表明,实验中测量的动压力值与相同条件下模型理论值基本吻合,理论模型可很好地预测粗糙表面间楔形区压力场的分布;考虑粗糙度的楔形区流体动压力的理论曲线是不光滑的;楔形区流体动压力随着砂轮速度的增加、最小间隙的减小而增大,最大压力峰值分布在砂轮、工件最小间隙区域,且在该区域压力梯度变化明显。

气相沉积制备C/C复合材料微观组织分析

详细分析了等温 CVI法制备的 C/ C复合材料中基体碳的组织形貌 ,主要对光滑层、粗糙层及各向同性组织的特征作了详细描述 ,并且分析了各种工艺条件对组织形成的影响 ,首次指出沉积空间的大小影响热解碳的成核和生长并最终导致形成不同的组织。用偏光显微照片中的热解碳组织与断口 SEM形貌作对比 ,证明在层状热解碳的层间存在内应力。

基于粗糙集的关联规则数据挖掘在层流冷却中的应用

卷取温度过程控制主要是通过传统数学模型进行描述，而层流冷却过程是一个非常复杂的非线性过程，尤其是对于低温卷取的温度控制，难以用数学模型精确表达．以攀钢热轧板厂层流冷却系统实测数据为基础建立采样数据的决策表，运用粗糙集理论将采样信息表进行模糊语言化，依据适合实际应用的语言数据关联规则支持度和可信度，通过属性约简，剔除冗余规则，挖掘出隐含的关联规则，通过动态的模糊模型的建立，优化传统层流冷却数学模型．实测数据运算表明，该方法可以将原模型的卷取温度控制精度提高1％～2％，具有很好的应用前景．

平板微通道壁面粗糙度对流场影响的摄动分析

选取相对粗糙度作为小参数建立了平板微通道流动的摄动方程组,采用傅里叶分析结合数值方法进行求解.计算结果表明:影响流场结构的主要因素为相对粗糙度和粗糙曲线的空间波数.当保持波数不变,增加壁面相对粗糙度时,无量纲流函数扰动峰值将增大,而流场受扰区域不发生变化;当保持相对粗糙度不变,减小空间波数时,流函数扰动峰值和流场受扰区域都将增大;近壁区流场中存在明显的涡结构,涡结构的出现使得流场内部的黏性耗散作用增强,因此导致相同条件下微通道层流的流动损失高于大尺度流动时的阻力损失.

基于fluent的气体止推轴承出口性能仿真与分析

采用基于有限体积法的流体动力学软件fluent,仿真气体轴承气膜出口处的压力分布,并对层流模型和湍流模型仿真的结果进行对比。在用湍流模型仿真时,对比理想光滑壁面和粗糙壁面的仿真结果,分析了壁面粗糙度对气体轴承性能的影响,同时fluent仿真的结果也有效地验证了传统数值仿真时为简化模型所做的一系列假设都是合理的。

层流传热中有效传热温差的改善及复合强化传热

从层流流体有效传热温差的新视角出发,分析与探讨了换热器层流传热的强化理论。首先对层流流体有效传热温差的现象、细节及其变化规律进行了分析,揭示了采用插入物强化层流传热的内在强化机理,探讨了有效传热温差缓变特性的合理利用方法,提出了改善层流有效传热温差的寻优途径;其次,分析研究了缩放管粗糙传热肋面与插入物相配合的协同传热强化机理,揭示了粗糙肋面协助改善层流有效传热温差的作用与规律。

微圆管内液体流动与换热特性的实验研究

以去离子水作为工质,在当量直径300-1570μm的微圆管(1cr18Ni9Ti)内进行层流流动与换热特性的实验研究。实验结果表明当壁面粗糙度超过1％时摩擦系数随着壁面相对粗糙度的增加而增加。在给定外壁面热流密度的条件下,当雷诺数小于100时,管壁轴向导热对换热特性的影响随着壁厚与内径比的增加而增大;当雷诺数大于100时,轴向导热的影响随着雷诺数的增加逐渐减弱,充分发展区的Nu数接近常规值4．36。

表面粗糙度对海浪成长率的影响

本文在Miles准层流风生波模型基础上，引入表面粗糙度滑波面不均匀分布的线性模型，通过不稳定性分析，导出了平均压力随表面粗糙度变化和海浪成长率之间的关系，表明表面粗糙度的不均匀分布是影响海浪成长率的一个重要因素。

常规热轧带钢产线自动化系统改造设计及应用

针对某2 250 mm常规热轧带钢产线对于生产效率提升的迫切需求,分析了制约其生产效率的关键环节,并提出了相应的优化方法,取得了良好的改善效果。通过优化辊道L1级控制逻辑,并在交接辊道新增L1级HMD信号实现L2级逻辑跟踪的移动,减少了粗轧咬钢时间间隔;通过细化粗轧各道次压下参数层级和提高穿带速度,实现了粗轧生产效率的提升;进一步,通过开发精轧连续穿带自动控制功能、层流冷却防追尾功能,提高了轧制效率和稳定性,同时优化了精轧动态控制程序,解决了精轧出口温度与卷取温度动态控制失效的问题;最后通过中间坯冷却的设备改造和自动化程序开发,减少了精轧前摆钢。生产实际表明:平均轧制节奏由146 s降低至107 s,生产效率提升了26.71%。

表面粗糙度的分形特征及其对微通道内层流流动的影响

基于分形几何学,研究了表面粗糙度的分形特征.采用Weierstrass-Mandelbrot函数对多尺度自仿射的表面粗糙度进行了描述;建立了微通道内层流流动的三维模型并对表面粗糙度的影响进行了数值模拟,分析了雷诺数、相对粗糙度和分形维数对流动阻力特性的影响.研究结果表明,与常规尺度通道不同,粗糙微通道的Poiseuille数不再是常数,而是随雷诺数近似线性增加;相对粗糙度越大,流动产生的回流和分离所导致的流动压降越明显.在相同的相对粗糙度下,粗糙表面的分形维数越大,表面轮廓变化就越频繁,这也将导致流动阻力的明显增加.并且根据文献中的实验数据验证了本文模型的准确性.

粗糙表面形貌对微尺度流动换热的影响

基于分形几何定量描述了多尺度自仿射的粗糙表面形貌,建立了微通道内层流流动换热的理论模型并对表面形貌的影响进行了数值模拟。研究表明,自仿射分形维数直接反映了表面轮廓的不规则度,对于两个具有相同统计粗糙度的轮廓,可能存在不同的分形维数;与常规尺度通道不同,雷诺数、粗糙高度和粗糙表面分形维数都对微通道内层流流动换热有着重要影响。

微细管内流动特性的数值分析

通过结合实验数据的数值计算方法研究了微细管道内可压流动的流动特性,提出了改进的表面粗糙度粘性系数模型,将表面粗糙度的影响引入计算模型中,计算结果与实验数据符合较好,说明表面粗糙度是影响微细管道内气体流动特性的重要因素。扩张管的计算结果表明在Re>450时,流动开始由层流向湍流转捩。因此微细管内流动的数值模拟需综合考虑粗糙度的影响以及流动的提前转捩,才能得到与实验比较吻合的计算值。