混凝土搅拌运输车拌筒恒速控制系统数学模型

混凝土搅拌运输车拌筒的转速直接影响混凝土的搅拌质量,使其拌筒在较低转速下恒速转动能保证混凝土的搅拌质量,因此,建立拌筒恒速控制系统数学模型,研制开发和载重相匹配的混凝土运输车拌筒恒速控制器很有意义。     

混凝土搅拌车搅拌转筒的振动性能

以混凝土搅拌车为研究对象,对搅拌车搅拌转筒进行了受力分析,得到了各支撑力的计算模型。归纳了搅拌转筒内混凝土液面形状的计算方法,分析了搅拌转筒转速、倾斜角度以及混凝土液位对筒内液面形状的影响。构建了考虑混凝土液面分布形状的新型传递矩阵模型,针对算例进行了分析,研究了搅拌转筒转速、倾斜角度、混凝土液位对搅拌转筒振动性能的影响。发现搅拌转筒的振型呈现非对称分布,随着转速的增大,搅拌转筒的振动幅度不断减小;随着倾斜角度的增大,搅拌转筒的最大振幅几乎不发生改变,但其振动峰值的位置逐渐向右移动;搅拌转筒的不平衡响应振幅随着混凝土液位高度的下降而增大,振动峰值逐渐向左移动。     

双卧轴搅拌机叶片排列的试验

根据双卧轴混凝土搅拌机内物料运动的特点,分析了搅拌叶片不同排列方式对混凝土搅拌质量的影响,得出了搅拌叶片的合理排列方式,并进行了试验验证。结果表明:搅拌叶片的排列应保证物料在整个拌筒空间内循环流动,以及在中央主搅拌区内最大限度的逆流运动;搅拌叶片的最佳排列方式为正反排列。     

基于AUTOCAD VBA的混凝土搅拌运输车叶片参数化设计系统

混凝土搅拌输送车的拌筒叶片主要是采用对数螺旋面的形式,其设计计算复杂,图纸绘制的工作量大。利用AUTOC VBA开发了混凝土搅拌输送车叶片参数化设计系统,该软件能自动完成叶片的设计计算和自动绘图。     

基于AUTOCAD VBA的混凝土搅拌运输车叶片参数化设计系统

混凝土搅拌输送车的拌筒叶片主要是采用对数螺旋面的形式,其设计计算复杂,图纸绘制的工作量大。利用AUTOC VBA开发了混凝土搅拌输送车叶片参数化设计系统,该软件能自动完成叶片的设计计算和自动绘图。     

锦屏一级大坝搅拌机的选型

混凝土拌制质量是工程质量控制的首选,混凝土搅拌设备直接影响混凝土工程质量;通过混凝土拌制质量和生产率的影响因素以及水工混凝土强制武搅拌机的发展现状,对搅拌设备的选型进行论述,确定锦屏一级双曲拱坝的搅拌设备为德国BHS公司生产的DIX7.00功率4x75kw的双卧轴强制式搅拌机(为国内最大的强制武搅拌设备),每罐能拌制4.8m3特大石(150mm)四级配混凝土.     

整车高度小于3700mm的8方混凝土搅拌运输车的设计要点

用户自带底盘,根据用户的特殊要求,设计整车高度低于3700mm的混凝土搅拌运输车。上装设计的重点一是,搅拌筒设计;二是,整车设计轴荷计算;三是,液压传动系统设计;四是,机架设计。     

搅拌机叶片安装角的确定方法

为提高混凝土的搅拌质量和效率,根据搅拌过程中物料的运动特点,提出了判断叶片安装角合理与否的准则;通过对物料单元的受力分析和叶片前密实核心的定性分析,确定了叶片安装角的合理取值范围,并运用正交试验法,研究了双卧轴搅拌机的叶片安装角与搅拌臂排列形式、拌筒长宽比、叶片个数和搅拌线速度等参数的匹配关系。结果表明:叶片安装角受搅拌机其他结构和运动参数的影响和制约,确定时要综合考虑各参数间的关系,保证物料在拌筒三维方向同时得到均匀搅拌;双卧轴搅拌机叶片安装角的取值范围为31°~45°,其中宽短型的推荐值为35°。     

双排叶片搅拌装置合理参数的确定与匹配

为消除强制式搅拌机的低效率区,提高混凝土的搅拌质量和效率,根据双排叶片的搅拌装置结构,采用理论分析和正交试验相结合的方法,分析了主副叶片安装角、主副叶片的关系、搅拌臂排列形式、拌筒长宽比和搅拌线速度等搅拌装置参数对搅拌性能的影响,得出了各参数的合理取值范围和相互匹配关系.结果表明:主叶片安装角、主副叶片排列关系、单轴搅拌臂相位和双轴搅拌臂排列是双排叶片搅拌装置的首要性能参数;对目前普遍使用的双卧轴式搅拌机的较优参数匹配推荐为:主叶片轴向角45°、径向角35°,副叶片轴向角35°、径向角45°,主副叶片变径、同向关系,单轴搅拌臂相位90°,双轴搅拌臂平行布置,拌筒长宽比大于1,搅拌线速度1.2m/s.     

搅拌运输车罐内流体质心动态变化影响分析

利用FLOW3D软件对搅拌筒内自密实混凝土流体的流变参数进行了仿真验证,并利用标定后的流变参数对自密实混凝土流体在搅拌筒内的流动状态进行仿真,得到了流体的运动状态及其质心位移与侧向加速度变化结果。利用仿真结果,通过数值计算与有限元分析的方法,分析了混凝土流体搅拌时流体质心的动态变化对搅拌运输车侧翻稳定性,及主副车架受力的影响。综合分析结果,找出整车结构的不足,为提高整车侧翻稳定性、主副车架结构的优化设计以及设定车辆侧翻预警系统的临界阈值提供了更准确的依据。     

搅拌摩擦焊技术应用与研究

 在搅拌摩擦焊技术发展的10余年间,从最初的铝合金焊接发展到多种金属轻合金和非金属材料的焊接,因其固相连接的技术优势得以迅速推广。文中对搅拌摩擦焊技术研究的成果与主要研究方向予以阐述,总结了焊接材料、搅拌头结构与材料、金相组织结构与力学性能、运动学和动力学模拟,以及焊接工艺与设备研究现状与应用前景。对于焊接材料研究,已经涉及具有高温流动塑性的金属和非金属材料;各类焊接材料与搅拌头结构及焊接工艺参数的工艺数值优化也在不断规范;金相组织结构与力学性能的研究则为焊接机制研究及搅拌摩擦焊的推广应用提供理论依据;运动学和动力学模拟作为焊接工艺参数优化手段得以广泛使用;搅拌摩擦焊设备的研制国内已经起步,并由单一的固定式搅拌摩擦焊机向多种类型、智能虚拟化方向发展,为搅拌摩擦焊的推广奠定基础。随着搅拌摩擦焊技术研究和应用的深入,对连接技术的发展产生巨大的冲击和推动,特别是航天航空领域的应用,必将带动搅拌摩擦焊技术在国民经济各行业装备制造过程中的迅速发展,具有非常光明的应用前景。     

搅拌摩擦焊接与加工技术研究进展

搅拌摩擦焊（friction stir welding,FSW）是英国焊接研究所（The Welding Institute,TWI）于1991年发明并获世界范围内专利保护的新型固相焊接技术,是世界焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短且发展最快的一项神奇的连接技术,被誉为“世界焊接史上的第二次革命”和“绿色焊接技术”。     

搅拌铸造SiCp/2024复合材料的研究

利用工程计算ANSYS有限元软件对搅拌坩埚内流场进行了数值模拟,分析了搅拌器结构对熔体流场的影响,模拟结果表明,多级搅拌器有助于搅拌混合过程.对搅拌制备工艺参数对颗粒分布状态的影响规律进行了系统的研究,并确定了最佳工艺参数.力学测试结果表明,与基体合金相比,SiC颗粒的加入提高了材料的抗拉强度和硬度,延伸率略有下降.拉伸断口观察表明,铸态SiCp/2024复合材料主要断裂方式为SiC颗粒断裂和界面脱粘.     

搅拌摩擦焊接过程温度场动态仿真

推导了一种简易直观的搅拌摩擦焊接热源模型,并将模型应用于焊接过程温度场动态仿真,得到了焊接过程中不同时刻和位置处的热循环曲线,确立了温度场在时间和空间上的分布规律,并研究了不同焊接工艺参数时的温度场.结果表明:焊接最高温度为496.5℃,低于铝合金的熔点;沿焊缝不同位置处的温度值依次从初始温度迅速升高到最高温度500℃左右,然后又缓慢回复到初始温度附近;离焊缝越近,温度升高得越剧烈,最高温度越高;焊接工艺参数对搅拌摩擦焊接过程温度场影响显著.     

2219铝合金搅拌摩擦焊接工艺研究

借助于有限元仿真软件ANSYS模拟仿真2219铝合金搅拌摩擦焊接过程,得到在焊接准稳态阶段不同时刻和位置处的温度情况,确立了温度场在时间和空间上的分布规律.结果表明,焊接的最高温度为525℃,低于铝合金熔点.在试验中采用仿真所使用的焊接工艺参数,得出的焊缝表面质量较好,没有出现背部间隙及未焊透缺陷.在整个试验过程中,试验测得的工件温度变化与仿真模拟的结果误差小于5%.在进行试件的力学性能试验中,试件的抗拉强度达到母材的74%,均高于其它的焊接方式.所采用的焊接工艺参数对实际焊接6mm厚的2219铝合金具有借鉴作用.     

基于SCIE发文的搅拌摩擦焊文献计量分析

采用文献计量方法,统计分析Web of Science核心合集中SCIE数据库中的搅拌摩擦焊的文献数据。分别从论文的年份、国家和机构等不同的角度研究搅拌摩擦焊的发文情况。根据检索到的4 007篇SCIE论文可知,我国是发文量最多的国家,中国科学院是总被引频次和篇均被引频次最多的机构,《MATERIALS DESIGN》是发文量最多的期刊,同时影响因子最高。     

搅拌摩擦焊搅拌头疲劳失效的模拟研究

利用ANSYS Workbench与ANSYS nCode Designlife分别建立了搅拌摩擦焊过程搅拌头的静力学与疲劳模型. 结合搅拌摩擦焊过程中搅拌头受到的作用力载荷谱,以及推导出的搅拌头扭矩的计算公式,讨论了前进阻力、侧向力、下压力和扭矩对搅拌头疲劳寿命的影响. 仿真结果表明,搅拌摩擦焊接过程中搅拌针的根部是主要的应力集中区,造成搅拌头疲劳失效主要发生在搅拌针根部. 前进阻力是造成搅拌头疲劳失效的主要原因,侧向力及扭矩对疲劳失效的作用则比较小,下压力对于搅拌头的疲劳寿命的增加有利.      

半固态搅拌摩擦焊温度场分析及组织验证

为避免由材料流动不足而导致的焊接缺陷以及降低焊接过程中的作用力,提出了半固态搅拌摩擦焊. 本文以2024-T3铝合金为研究对象,进行了焊接过程中温度及显微组织分析. 温度的模拟及测量结果表明:当搅拌头的旋转速度为1600r·min-1、焊接速度为150mm/min时,稳态时焊核区的温度峰值达到了518℃,超过了焊材的固相线. 空冷条件下常规搅拌摩擦焊与水冷条件下的半固态搅拌摩擦焊焊核区的显微组织对比结果表明,利用搅拌头摩擦产热的方法可使搅拌区呈现液态金属母液中均匀悬浮着近似球形晶粒的半固态组织.      

Onset of Nucleate Boiling in Natural Circulation Systems Predicted Using the Second Stir Theory

Experimental data and calculated results for the onset of nucleate boiling (ONB) in natural circulation systems show that for the same operating conditions, the equilibrium vapor quality for ONB in natural circulation is lower than for forced convections. The differences can be explained using second stir theory. The weak vortices and small stir energy in natural circulation systems result in nucleate boiling occurring earlier than in forced convection systems. In natural circulation systems high mass flow rates are accompanied by large kinetic energies and large stir energies, which enables changes in the directions of flow eddies and energy transport. The equilibrium vapor qualities at ONB are then higher at higher mass flow rates. The influence of other flow parameters on ONB can be evaluated by the relationships between these flow parameters and the mass flow rate. The same values can lead to different results due to different eddy directions. This indicates that the quantitative comparability in mathematics cannot be considered as only scientific standard. The second stir theory offers a new visual angle for researches on natural circulation.