基于三维有限元模型的人体全腰椎振动特性研究

振动暴露被认为是诱发腰椎退行性病变和下腰痛的重要原因,本研究旨在探寻振动载荷对腰椎生物力学的影响。基于人体腰椎L1节段至骨盆(L1-pelvis)的CT扫描数据,重构L1-Pelvis三维几何模型。对该几何模型进行网格划分和材料特性赋值,建立L1-Pelvis三维有限元模型,并利用可获得的实验数据对模型的有效性进行验证。基于该有限元模型,通过瞬时动态分析计算出腰椎各运动节段在幅值40 N,频率5 Hz轴向正弦振动载荷作用下的力学响应,并与-40 N和+40 N轴向静态载荷作用下的结果进行对比,响应参数包括椎体轴向位移、纤维环膨出变形和纤维环基质冯·米塞斯应力。研究结果表明,相比于静态载荷,振动载荷下腰椎各运动节段的椎体轴向位移、纤维环膨出变形、纤维环基质冯·米塞斯应力的幅值分别增加了0.550~1.020 mm、0.124~0.251 mm、0.043~0.099 MPa,最大增幅分别可达195.0%、175.7%、151.4%。从量化角度说明振动载荷下腰椎发生损伤的风险更高。

铝合金机匣预埋管处渗漏机理分析及解决措施

为解决采用预埋管成型的某航空发动机铝合金机匣管路密封性试验时出现的渗漏问题,分别通过高、低倍组织观察和X射线实时成像技术(DR)分析了该渗漏问题产生的机理,并制定了解决措施。通过组织和工艺特征分析,明确了渗漏由预埋不锈钢管与铝基体之间存在的间隙及铝基体自身存在的冶金缺陷共同导致,然而受制于当前X射线检测能力,该冶金缺陷无法通过常规无损检测识别。最后,针对该渗漏问题,通过铸造工艺方案优化,解决了该机匣管路的渗漏问题。

铸造镁稀土合金研究现状及其在航空发动机领域应用展望

镁稀土合金密度低、比强度与比刚度高、耐热性能好、阻尼减振性优良,将其应用到航空发动机部件能实现装备减重、系统降噪,大幅提升飞行器的载重量和机动性能。首先对铸造镁稀土合金分类进行了介绍,阐述了不同镁稀土合金的强韧化机制;系统总结了镁稀土合金的各类铸造成型工艺并分析了其对合金组织性能的影响;然后归纳了现有航空发动机适航标准及通用标准规范中对镁合金的使用要求,概述了铸造镁稀土合金在国内外多种型号航空发动机及其他航空航天部件上的应用现状;最后面向实际工程应用需求,对航空发动机用镁稀土合金存在的问题及发展趋势进行了总结与展望。

镁稀土合金熔体处理研究现状与展望

随着航空航天、国防军工等领域对装备轻量化的需求愈发迫切,轻质高强耐热镁稀土合金的开发与应用成为了当前镁合金领域的研究热点。针对镁稀土合金的熔体特性,开发配套的熔体处理工艺以提高镁稀土合金熔体制备质量,是获得高性能镁稀土合金铸件的基本保障。本文首先全面分析了镁稀土合金熔体特性及其熔体处理难点问题,系统总结了镁稀土合金熔体处理工艺的最新研究成果,深入阐明了熔体处理工艺对镁稀土合金各项关键性能指标的影响。最后面向镁稀土合金的实际工程应用需求,对其熔体处理工艺存在的问题及发展趋势进行了探讨。

冷激球铁凸轮轴气孔分析及处理

依据本厂生产凸轮轴的气孔缺陷,分析气孔生成部位与形态等,在理解生成原因的基础上提出解决了措施。可通过提高浇注温度、降低残余Mg、采用低Al孕育剂等措施,大大减低了废品率。

灵活实用的金属型低压铸造机

为适应铝合金低压铸造生产现场的灵活多变性及方便一般文化水平的工人操作,开发手动加压,抽芯高度可调的金属型低压机。通过灵活调整侧模油缸的高度位置,结合精简易于操作的加压控制系统,达到了不同高度、不同位置的模具侧模及侧模抽块都能适用的目的。该低压机对产品结构复杂、形状大小不一的产品模具都能灵活适用。同时充型阶段的稳定加压及保压阶段的缓慢手动增压,即能保证产品质量,又能方便加压工艺的及时调整。

S355J2厚板的焊接工艺研究

本文分析S355J2欧标钢的性能特点,通过CO2焊工艺评定,确定试样的焊接工艺规范,并通过拉伸、冲击、硬度等试验证明,S355J2欧标钢的厚板焊接接头具有良好的拉伸和冲击性能,接头硬度分布较均匀,可证明本文工艺规范已经达到接头性能的要求。