纤维微刃螺旋砂轮气流场仿真分析

为了提高磨削加工中的润滑冷却性能及为纤维微刃螺旋砂轮的试制提供理论依据。本文利用流体仿真软件对纤维微刃螺旋砂轮进行了磨削区气流场的仿真研究。结果表明:随着砂轮转速的增加,磨削楔形区的气流压力和速度都增大;随着砂轮与工件间最小间隙的减小,磨削楔形区气流压力明显增加,返回流趋于剧烈。     

大功率LED灯干冰喷射散热数值分析

【目的】解决大功率LED灯具高效散热问题。【方法】以干冰为冷却介质，设计出干冰喷射散热器，通过COMSOL软件研究干冰喷射对功率为300 W LED灯的散热特性。【结果】仿真试验结果表明，增大干冰流量能明显改善传热效果，流量由7.85 mL/s增至23.55 mL/s，散热器相同位置处干冰固相分数由0.04增至0.34。增大干冰流速可显著降低基板表面温度，流速由0.1 m/s增至0.3 m/s，温度约降低26.4%，且随着流速增大，降温效果逐渐减弱。【结论】与自然对流和水微喷射阵列冷却方式相比，以干冰为冷却介质的基板表面温度分别降低44.71%和23.44%；与单相射流方式相比，温度降低24.1%。干冰喷射冷却效果明显提升，温度更加均匀。     

基于Massflow模拟的察隅县N047泥石流运动特征研究

【目的】研究察隅县编号N047泥石流灾害的运动特征，为后续的防灾、减灾工作提供有效的参考。【方法】依据野外调查成果，采用Massflow数值仿真软件，对N047泥石流灾害进行模拟。【结果】(1)在20年一遇暴雨状况下，其运动特征为：泥石流从开始到停歇经过了“蠕动-加速-减速-停歇”的过程，导致其运动状态变化的主要因素为沟道内地形、沟形的不断变化；(2)在50年一遇与100年一遇暴雨状况下，预测的泥石流最大流速与最高泥深分别为：5.678 m/s、4.950 m及6.476 m/s、5.353 m。【结论】不同降雨频率下，该泥石流的流速、泥深及流体液面范围均与流量呈正相关的关系。     

氮化硅陶瓷球面ELID磨削过程控制实验研究

利用ELID技术原理,采用砂轮法向跟踪法在数控坐标磨床上实现了氮化硅陶瓷球面的ELID磨削加工.通过实验研究ELID磨削过程中电解磨削动态平衡策略、电解主动控制策略、电解磨削交叉策略、磨削主动控制策略和径向进给主动控制策略五种过程控制策略,并对表面粗糙度和表面形貌进行了对比.总结出ELID磨削过程最优组合策略:粗磨阶段采用电解主动控制策略,以去除加工材料为主;精磨阶段采用磨削主动控制策略,以去除划痕及减少表面/亚表面损伤为主;光磨阶段采用径向进给主动控制策略,以磨粒的滚动和氧化膜的滑动抛光作用为主.     

基于CRockfall数值模拟落石崩塌运动特征

【目的】山区公路工程边坡落石崩塌灾害具有突发性和强致灾性特点,是工程建设及运营过程中较为常见的地质安全隐患,有必要对落石崩塌运动特征进行研究。【方法】以西南地区某处公路边坡落石为例,在介绍落石运动分析计算算法的基础上,采用CRockfall落石软件模拟了典型落石运动轨迹,获取了主要运动特征。【结果】从统计最大值曲线峰值来看：落石运动动能能量、弹跳高度和速度分别约为2 000 kJ、75 m和53 m/s;统计95%保证率和均值曲线规律基本一致,从曲线峰值来看：落石运动动能能量、弹跳高度和速度分别约为500 kJ、25 m和25 m/s。【结论】在典型位置利用软件数据采集器功能获取落石运动特征参数,为后期拦挡结构设计提供依据。     

基于FLO-2D的四川小金县炭厂沟危险性评价

【目的】研究炭厂沟泥石流爆发时的危险性。【方法】以炭厂沟1:5 000等高线、50年降雨数据和掩膜作为基础，结合现场勘察情况，运用FLO-2D和GIS软件，模拟炭厂沟在不同降雨频率下(10%、5%、2%和1%)泥石流的运动堆积过程。【结果】以1%降雨频率为例，模拟出的最大泥石流流速为20.97 m/s，最大泥石流流深为7.7 m，堆积面积为33 175 m²。极端危险区范围占比81.8%，具有极高的危险性。对比模拟计算流速与公式计算流速来验算精确度，结果显示可靠性高。【结论】通过选用流速和泥深作为泥石流危险度分区的定量指标，得到炭厂沟泥石流的危险性分区图，为该流域的灾害防治提供科学的参考依据。     

提高齿轮磨削精度及解决磨削裂纹的方法

<正>磨齿工艺一般用于齿轮渗碳淬火的精加工工序,是提高淬硬齿轮齿面加工精度的一种最有效的加工方法。与剃齿工艺相比,磨齿工艺不仅具有较高的加工精度,还可以修正齿轮的各项热变形误差,所以在齿轮加工行业中得到广泛应用。磨削裂纹是磨齿工艺过程中比较常见的问题,其影响因素是多方面的。本文,笔者就如何提高齿轮磨削精度以及如何解决磨削裂纹进行探讨。一、提高磨齿精度     

铜合金材料的磨削研究及应用实例

铜合金的零件具有硬度强度低、延展性大、线膨胀系数大等性能,磨削过程中非常容易出现堵塞、划伤、拉伤等。为了避免这些现象,在磨削过程中必须选择合适的砂轮、磨削液与磨削工艺,并进行参数优化。     

Ni-Sn-Ni焊点界面金属间化合物的微观形貌演变研究

【目的】研究Ni-Sn-Ni微焊点在固液反应条件下界面金属间化合物(Intermetallic Compounds,IMCs)的生长及形貌变化。【方法】采用精密夹具调控的Ni-Sn(20μm)-Ni作为样品，通过SEM观察等温条件下Ni-Sn-Ni不同时间点横截面的微观组织结构，并通过EDX对界面处生成的IMCs进行分析。【结果】在Ni-Sn反应的界面处仅生成一种单相IMCs，为Ni₃Sn₄，该界面IMCs的生长速度由快变慢最后趋于平缓。此外，界面IMCs的形貌随时间由针状转变为棒状后再转变为块状。【结论】在Ni-Sn固液反应中，界面IMCs的生长速度及形貌随键合时间的增加发生显著变化。     

锗芯光纤的CO_2激光退火温场分布仿真

用有限元软件COMSOL Multiphysics对锗芯光纤的CO_2激光退火温场分布进行仿真,比较了不同的光纤轴向移动速度和激光功率对锗芯光纤加热区温场分布的影响,初步得出了在不同光纤轴向移动速度条件下对应的较合适的激光功率.对于内径和外径分别为80μm和300μm的锗芯光纤,当轴向移动速度为4 mm/s、8 mm/s、12 mm/s、16 mm/s、20 mm/s时,对应较合适激光功率分别为1.5 W、2.0 W、2.5 W、3.5 W、4.0 W.该仿真工作为CO_2激光退火优化锗芯光纤性能实验提供了理论依据.     

基于不同速度等级的铁路接触网链形悬挂仿真研究

【目的】研究不同速度等级下铁路接触网链形悬挂类型和参数对弓网运行状态的影响。【方法】采用有限元仿真法来建立不同速度等级下铁路接触网链形悬挂弓网动态仿真模型。选取不同速度等级与不同接触悬挂类型的弹性链悬挂和简单链形悬挂接触网系统，建立基于有限元的弓网动态仿真模型，对弓网动态性能进行比较分析。【结果】仿真性能研究结果表明：简单链形悬挂适用于速度为200 km/h的电气化铁路。当速度为300 km/h时，弹性链形悬挂接触力的变化更加平顺，且波动幅度更小，综合性能要优于简单链形悬挂。【结论】不同速度等级下，接触网链形悬挂类型和参数对弓网运行状态有较大影响。     

飞机短舱加热表面水膜流动分布的数值研究

【目的】通过对飞机发动机短舱加热除冰时表面水膜的流动状况进行分析，为飞机短舱防冰热系统的设计提供参考。【方法】本研究以某型飞机短舱为研究对象，并基于欧拉-拉格朗日框架，采用离散模型（DPM）来建立水膜流动过程的数学模型，对短舱加热表面溢流水的溢流范围和水膜厚度变化情况进行分析。【结果】研究发现，短舱加热表面的水膜厚度呈现出先增大后减小的流动规律，水膜厚度最大为80μm。同时，对比水滴的撞击极限位置，短舱加热表面水膜的溢流范围最大为32%。【结论】受气流驱动，短舱表面水膜出现溢流的现象，研究结果对飞机短舱防冰热系统的设计具有重要参考价值。     

2005—2019年自动站与人工站风资料对比分析

【目的】研究自动站与人工站历史风资料的数据质量。【方法】以2005—2019年长春国家基准气候站自动站与人工站风资料为样本，对风向月相符率、风速对比差值、风速月粗差率和风速月相关性进行数据分析。【结果】10分钟风向相符率多于2分钟，10分钟风向相符率大多集中在40%～60%，平均49%,2分钟风向集中在30%～50%之间，平均39%；自动站风速大于人工站风速，10分钟年平均风速相差最大达0.6 m/s,2分钟年平均风速相差达0.4 m/s；自动站和人工站风速10分钟平均较2分钟平均相关性好。【结论】为今后风要素的数据使用起到良好的借鉴意义。     

基于FLAC3D原理模拟斜井支护效果研究

【目的】斜井介于平港和竖井之间,结构受力具有一定的复杂性,因此研究斜井硐室开挖和支护的有效性和可行性尤为重要,有必要对斜井支护效果展开研究。【方法】采用FLAC^3D对斜井围岩变形及支护技术方案的应力场、位移场和塑性区的分布变化情况进行数值模拟分析。【结果】在斜井开挖过程中,未支护工况下城门型斜井拱腰、拱顶、拱脚及底板等三处是开挖围岩最不稳定区域。支护后的围岩应力场、位移场和塑性区的分布减少了较多,其中,拱顶下沉位移量从57 mm降至5.3 mm;拱腰处水平位移量从26.7 mm降至15.7 mm;底板水平位移量从11.3 mm降至7.14 mm。【结论】在支护工况下的围岩应力场、位移场和塑性区的分布得到了较好改善,对斜井围岩的位移变形、塑性区范围起到了显著的控制作用。     

独塔斜拉桥最大双悬臂施工阶段桥塔干扰下非线性静风稳定性分析

【目的】与传统多跨斜拉桥相比,独塔斜拉桥具有工期短、经济性强和美观等优点。然而,由于其结构刚度小,其双悬臂施工阶段风致振动问题更为突出。为了充分评估其抗风能力,依托广东韶关的曲江大桥,在桥塔干扰的情况下模拟双悬臂斜拉桥施工阶段和桥塔主梁联合施工阶段在不同风攻角下的静风作用。【方法】分别建立最大双悬臂施工阶段无桥塔主梁节段和有桥塔主梁节段三维CFD模型,求得不同来流风向下不同主梁位置处的流场分布和三分力系数。建立有限元模型,编写主梁非线性静风失稳临界风速求解程序,对独塔斜拉桥施工过程中的静风稳定性进行全过程求解。【结果】考虑桥塔干扰效应后,随着风攻角角度的增大,独塔斜拉桥最大双悬臂靠近桥塔区域的三分力系数会发生变动。【结论】有桥塔干扰下施工阶段静风响应更危险,随风速变化位移响应中没有出现骤变现象,但在实际施工阶段中应充分考虑此影响。     

离子注入剂量对镁合金表面钛膜的性能影响

【目的】进一步提高AC91表面钛层的综合性能。【方法】采用离子注入技术研究了N离子注入剂量对镁合金表面Ti膜的力学和摩擦磨损性能的影响。【结果】随着N离子注入剂量的提高,镁合金表面Ti膜的显微硬度随之增大,这是由于表面Ti膜形成Ti/TiN复合涂层结构,摩擦磨损试验结果表明,N离子注入后摩擦系数降低,高剂量的N离子注入下摩擦系数进一步降低至0.299,摩擦试验前后磨损量失重最少,膜层的耐磨损性能得到提高。【结论】N离子注入可以有效提高镁合金表面钛层的综合性能,从而提高其防护效果。     

基于ANSYS的泵房底板跳仓法温控仿真技术研究

【目的】合理制定泵房底板温控施工方案，避免混凝土施工最大拉应力破坏，提高泵房底板温控施工科学性。【方法】利用ANSYS有限元分析软件，通过“单元生死”技术实现对跳仓法混凝土温控施工的仿真模拟。【结果】对实例工程进行仿真分析，该温控方案满足温控防裂需求，混凝土各块浇筑的最大温度应力均出现在混凝土的上部边角处。【结论】利用ANSYS可实现对泵房底板跳仓法施工温控方案的仿真模拟，判断温控方案是否满足混凝土温控防裂要求。仿真还可确定温度应力最大区域，在混凝土施工过程中要注意对该部位的混凝土保温养护。     

基于TRIZ理论的娱乐康复训练器设计

【目目的的】为了提高康复训练过程中的趣味性，在康复训练器械中增加娱乐弹性击球结构，防止双侧上肢前后运动带动娱乐复训练机构进行训练过程中出现弹射机构撞伤患者的情况。【方法】本研究将康复训练机构存在的技术问题转化为TRIZ语言，使用TRIZ矛盾矩阵得出11个有效解，并得到分割原理为最优解。【结果】手柄与弹射机构通过钩接机构进行连接，利用齿轮、偏心轮、棘齿机构实现患者双手在运动到任何位置后，实现手柄与弹射机构的自动分离。【结论】通过TRIZ矛盾矩阵为娱乐康复机构设计中出现的问题指明解决方向，设计出的娱乐康复训练器能在击球过程中，使手柄与弹射机构分离，从而保证患者免受伤害。     

超高压变电站智慧消防系统设计

【目的】为了提高超高压变电站火灾预警及消防能力，实现变电站由传统消防向智慧消防的转变。【方法】本研究通过现代通信技术和智能算法与传统消防设备的结合，为智慧消防信息共享与协调消防提供平台支持。然后通过构建不同区域的风险概率矩阵，为监测、灭火力量的合理布局及灭火算法的制定提供依据。最后对典型区域的监测数据处理算法及智能运算过程进行研究，实现消防监测、判断、执行的多级协调、信息融合，构建分级智慧防控的自动化消防系统。【结果】通过对系统进行评估，结果表明，智慧消防系统初级火情处置时间在10 s级，判断准确率达100%。【结结论论】智慧消防系统对火灾隐患预警能力、隐患及时处置能力及预警准确度都有显著的提升。     

风力发电机组偏航液压制动系统研究

【目的】研究蓄能器公称容积及预充压力、液压软管长度及通径、油液黏度等因素对风力发电机组偏航液压制动系统性能产生的影响。【方法】以实际生产中使用的某型风力发电机组偏航液压制动系统为研究对象，在仿真软件中构建系统模型，采用控制变量法分别对单一影响因素进行仿真分析。【结果】对比不同条件下偏航系统的卸压与建压响应时间及液压系统补压频率，得到不同变量对系统产生的影响。【结论】研究结果为偏航液压制动系统的设计和选型提供参考。