聚晶金刚石单脉冲电加工温度场模拟及加工机理分析

采用Ansys软件分别对聚晶金刚石、45#钢以及YG15硬质合金3种不同材料电火花加工时的温度场进行了模拟计算,通过与实验结果对比,分析了增爆电火花脉冲电源加工聚晶金刚石时的放电机理,研究了热导率对放电爆炸力的影响规律.对聚晶金刚石电火花加工时的放电通道半径进行了估算和修正.结果表明,聚晶金刚石电火花加工时,产生的热爆炸力主要是促使熔态材料的抛出,聚晶金刚石材料并不是靠爆炸力直接蚀除的.此外,工件材料的热导率对放电产生的爆炸力有一定的影响,同时对材料蚀除率也有一定的影响.     

微细电火花加工单脉冲热作用机理研究

为了解微能量单脉冲放电加工原理,文中从微细电火花单脉冲放电加工具有放电时间短,放电通道半径小,能量密度高等特点入手,从单脉冲热作用模型的放电通道半径和能量分配系数方面对当前电火花单脉冲蚀出模型进行改进。建立了时变放电通道的热作用模型,并验证了模型的正确性,提出了单脉冲热作用模型中能量分配到工件表面的百分比系数随着放电参数的变化而变化的规律,为微细电火花的广泛应用奠定基础。     

强夯法加固地基机理及其影响深度

根据波动理论 ,阐述了强夯对地基的加固机理是其产生的横波和纵波的共同作用 ;提出纵波决定其影响深度。在此基础上推导了计算影响深度的理论公式 ,并通过工程实例进行了验证。     

高电阻电极对微细电火花放电加工影响的研究

微细电火花放电加工过程中,由于单位脉冲放电的材料去除率(放电凹坑直径)决定了最小加工尺寸以及微细电火花加工的加工表面粗糙度,所以减少单位脉冲放电的材料去除率具有重要作用。为达到此目的,采用具有高电阻材料如单晶硅作为工具电极。分析结果显示,随着工具电极电阻提高,放电电流峰值逐渐降低,脉冲放电时间增加,放电能量减小。另外,研究并测试了硅电极加工不锈钢工件时电阻值对工件表面放电凹坑直径的影响。实验结果表明当硅工具电极电阻值提高时,放电凹坑直径逐渐降低;并达到最小值0.5μm;同时降低了工件表面粗糙度值0.03μm;提高了表面加工质量。     

导电复合陶瓷的电加工性研究

通过试验测算和数据分析,对导电复合陶瓷的电加工性能进行了研究,并在加工机理上提出了热应力剥蚀作用和电火花加工积屑瘤等新见解,对各脉冲参数(脉冲能量、脉冲宽度、脉冲间隔)、电极极性、电极材料和介质状态等对加工效率和加工表面质量的影响规律进行了分析和探讨。     

电火花加工工艺对热锻模具钢冲击疲劳性能的影响

本文采用了模拟热锻模具受栽状况的冲击疲劳试验方法,研究了电火花加工时,脉冲宽度、放电峰值电流、两种工作液、加工极性及工具电极材料等工艺条件,对5CrNiMo热锻模具钢冲击疲劳抗力的影响规律,并对结果进行了试验分析和讨论     

硬脆材料超声辅助复合加工机床及其工艺研究

针对硬脆材料硬度高、脆性大、可加工性能差,采用普通加工方法难以进行复杂曲面加工的问题,提出了一种新型的复合加工机床结构,具有五轴铣削、超声辅助磨削和电火花加工等复合加工能力.提出了非接触式旋转超声辅助磨削加工方式并对原型装置进行开发,利用电磁转换式供电方法,实现超声电源和振动系统间的非接触供电,并对相关参数进行了设计.开发了基于复合加工的开放式数控系统,实现了放电粗加工、旋转超声辅助磨削加工和脉冲放电加工方法的集中控制、协调和融合.最后通过实验验证了机床的复合加工能力,证明了硬脆材料复杂形面的超声辅助加工能力.     

混粉电火花加工介质击穿及放电通道位形研究

回顾了流光理论的基本过程,并运用流光理论对混粉电火花加工极间介质击穿的微观过程进行了详细论述.将粉末颗粒视为插入两电极之间的一串联电极,则极间距离以粉末颗粒为界分成两段,两段介质均以流光的形式击穿后,放电通道便由一电极表面经由粉末颗粒到达另一电极表面而形成串联放电.在此基础上,结合实验现象,研究了放电通道的位形,认为放电过程以单通道放电为主,而正极放电点面积的增大改变了正极表面的热量分布,最终确保了加工表面粗糙度的改善.     

短电弧加工参数对钛合金TC4加工特性的影响研究

为研究钛合金TC4的加工特性,采用短电弧加工系统对钛合金TC4进行加工试验,确定短电弧加工参数对钛合金材料去除速率与加工表面质量的影响,在相同的加工条件下与不锈钢PH17-4试件进行了对比。采用正交试验确定影响加工表面质量的主次因素和最佳电加工参数,同时对电弧加工后的钛合金材料表面层进行了检测及分析。结果表明:短电弧加工钛合金TC4时,当放电间隙减小和电源电压增大时,金属材料的去除速率增大,加工效率提高,但工件的表面质量降低;当工件转速提高时,工件表面粗糙度值变化不明显,但材料去除速率增大;相同的加工条件下,其去除速率与表面质量均略低于不锈钢。影响钛合金TC4加工表面粗糙度的因素主次顺序为电源电压>放电间隙>主轴转速,最优加工方案为放电间隙0.3 mm,主轴转速118 r/min,电源电压10 V。加工后的钛合金材料表面层的机械性能及金相组织基本稳定,过热层厚度及硬度变化不明显,对后续的精加工不会造成困难,这为短电弧加工技术在钛合金材料加工方面的应用提供了一定的理论依据。     

电液压脉冲液动力特性分析

根据电液压脉冲技术基础理论,通过分析等离子体活塞膨胀的特点,建立了电液压脉冲放电等离子体活塞的数学模型,推导出放电通道内流体的液动力方程.对圆柱形对称放电通道的液动力特性进行分析,推导出无量纲微分方程.通过对微分方程的求解,得到了放电通道的液动力特性与时间的变化关系,以及液动力特性与放电回路的电气参数(电感、电容、电压和电阻)间的关系,从而可以预测放电通道内的压力、通道半径和通道的膨胀速度,为电液压脉冲技术的应用提供理论依据.     

光致大气等离子体通道天线的传播特性分析

提出了一种用于高功率微波武器系统的光致大气等离子体通道天线(PCA),并分析了PCA所传播一般模式的传播特性.建立了PCA的近似电磁模型,从广义柱坐标系下纵向分量所满足的波动方程出发,在广义柱坐标系中给出了纵向场与横向场的关系,利用边界条件导出了PCA严格的特征方程,并通过在极限条件下,将本文结果与文献已有结果的对比,验证了文中所导结果的正确性和有效性.最后,数值计算了该天线的色散曲线,重点讨论了传播常数随等离子体参数、通道尺寸和运动速度的变化,为该天线的研制打下坚实的理论基础.     

等离子体窄通道中的电磁波传播特性分析

在等离子体鞘套中激光成丝形成等离子体通道,该通道可以被等效为内部是低密度等离子体、外层为无限大厚底高密度等离子覆层的等离子体圆柱波导。分析了该模型下的传播特性,重点讨论了各类模式下的特征方程、截止的条件及波导的截止特性。     

自由电子密度对等离子体隐身的影响

本文研究了不均匀非磁化等离子体片的自由电子密度与目标隐身的关系,给出不同等离子体自由电子密度分布时,对不同频段的雷达电磁波的衰减.研究发现,等离子体的自由电子密度应与雷达频率相关.雷达在高频、甚高频等低频段工作时,等离子体隐身的效果不理想;雷达工作在L、S、C、X等高频频段时,等离子体隐身效果显著.此外,我们发现对不同的雷达频率,等离子体存在一个最佳碰撞频率使入射电磁波衰减最大,该频率接近入射电磁波的频率.     

周期聚焦磁场对强流离子束的束晕控制效果研究

采用粒子-束核模型,通过编制多粒子(PIC)程序,模拟研究对数函数控制器对初始分布为K-V分布的强流离子束在正弦波和三角波两种周期聚焦磁场作用下控制束晕-混沌的效果.结果表明,在这两种周期聚焦磁场中对数函数控制器均能对束晕进行有效控制,但是在三角波磁场中的控制效果好于正弦波磁场.     

等离子体柱天线的辐射特性

叙述了等离子体柱的产生,并对使用等离子体代替金属用来构成最基本的天线振子的可行性进行了分析。参考传统金属天线辐射场的求解方法,在简化的条件下求得了等离子体柱天线行波传输和驻波对称振子结构等离子体天线驻波传输的电场辐射方向图,结合方向图,分析了等离子体参数变化时对应辐射方向图的变化规律,证实了等离子体柱天线方向图的可控性,同时,也说明了利用等离子体柱天线进行信号传输有一定的应用价值。     

基于分形理论的雷电冲击土体等离子体通道发展研究

等离子体通道对岩土体破坏过程具有内动力作用，针对雷电冲击岩土体后的等离子体通道发展进行研究，从电击穿的角度构建岩土体击穿通道的随机概率模型，采用拉普拉斯方程计算电场，引入分形理论计算发展概率，得到等离子体通道路径模拟图。采用盒维数法计算分形维数来反映等离子体通道发展情况，分析了土体电阻率、雷电流幅值及内部电压降对分形维数的影响规律。结果表明：随着土体电阻率增大，分形维数逐渐减小；随着雷电流幅值增大，分形维数逐渐增大；随着土体内部电压降增大，分形维数逐渐增大，且在土体电阻率越小时，分形维数变化越显著。研究证明，运用二维图像方式直观表现出岩土体内等离子体通道发展，并利用分形几何定量描述岩土体内等离子体通道的发展规律，有助于预测岩土体破坏过程的发展，便于进一步研究岩土体电击穿的物理本质。     

阵列桥箔电爆炸过程数值模拟

为提高金属桥箔电爆炸的能量利用效率,增加桥箔电爆炸等离子体作用范围,设计了金属阵列桥箔结构,采用有限元流体动力学方法对金属阵列桥箔电爆炸过程进行了数值模拟.利用相变分数和考虑电离度、粒子数目变化及粒子间库仑作用的等离子体状态方程,实现了金属导体在脉冲大电流作用下电爆炸产生等离子体及冲击波的数值模拟计算.对比分析了阵列桥箔在有加速膛通道和无加速膛自由场两种情况下的电爆炸等离子体流场特征及演化规律.计算结果表明,两种情况下等离子体束在叠加汇聚区压力较高,在无加速膛自由场中电爆炸初始冲击波速度和等离子体射流传播速度都较高;在有加速膛情况下,由于气体粘性作用,管壁附近存在一个高压低速边界层,加速膛通道内冲击结构较为复杂.     

深水浊积水道型储层砂体连通性定量表征探索

在深水浊积水道型油田开发实践中发现,因砂地比较高、储层品质较好,作为开发单元的复合水道砂体表现为整体泛连通,但是在不同位置连通情况存在差异。为准确、精细地刻画水道砂体内部不同位置的连通程度,提升注采受效和开发效果,采用构型表征的方法,将储层砂体细分为构型单元和构型边界,结合西秦岭地区重力流沉积露头展现出的精细特征分别定量刻画其对连通性的影响,并通过地质模型应用于开发生产。研究发现,对高砂地比的浊积水道型储层而言,水道构型单元和水道构型界面同时影响连通性,且一般构型界面占主导,可以采用构型单元-界面二元表征的方法将砂体间特征对连通性的影响加以刻画;通过“连通系数”定量刻画和衡量砂体间的连通情况,并通过“等效替代”的方法计算连通系数。     

喉部面积对盘式磁流体发电机性能影响分析

盘式磁流体发电机因其热效率高、功率密度大等优点在空间探测等领域受到了研究学者的广泛关注。在盘式通道中,喷嘴喉部对通道内等离子体具有加速和电离作用,是整个发电系统的关键部件之一。喷嘴喉部面积的变化会改变发电通道中磁流体流动特性及等离子体电离特性,进而影响发电机性能。本文通过非平衡准一维数值模拟分析了喷嘴喉部面积对盘式磁流体发电机性能影响。结果表明：适宜的喷嘴喉部面积可以使发电通道等离子体维持在较高的马赫数下,电子温度适中,电导率较高,可以提高非平衡等离子体电离的稳定性,使发电机具有更高的性能,获得高焓提取率及等熵效率。     

转轨时期中国货币政策传导机制的实证

运用协整检验与基于VAR模型的格兰杰因果检验对1994-2002年货币渠道和银行信贷渠道对宏观经济的影响进行分析,并采用最小二乘法对这两种渠道对宏观经济的影响程度进行比较研究.实证结果表明货币渠道与银行信贷渠道都在货币政策传导中发挥着重要作用,相对而言,银行信贷渠道对宏观经济的影响更大,在货币政策传导中占主导地位.