新型轮胎内模直压硫化机构设计

提出一种新型轮胎内模直压硫化制造技术并设计了轮胎内模直压硫化装备，将中心机构上的胶囊替代为刚性内模直压机构，利用电磁感应加热实现轮胎内腔加热。以关键部件内模直压机构结构特点及工作原理为基础，建立了内模直压机构的几何与运动约束方程，实现了内模直压机构的尺度设计。另外，还利用Abaqus结构分析模块对硫化状态下的内模直压机构进行强度分析及结构改进设计，得到了内模直压机构的最佳结构。     

轮胎直压硫化内模适用范围与适用条件研究

针对金属内模的轮胎直压硫化机内模设计缺乏一般性公式,设计易失败的问题,提出一种利用MATLAB计算轮胎直压硫化内模具适用范围的研究方案。首先对常规直压硫化内模和改进的阶梯式直压硫化内模分别建立简化物理模型,以鼓瓦不干涉为条件建立约束方程,确定直压硫化内模的适用范围;进而建立任意规格轮胎是否适合直压硫化内模的判断公式,以探明轮胎直压硫化内模的适用范围,从而对任意规格轮胎直压硫化内模的设计提供参考数据。     

电磁感应加热温度场建模方法的研究

为有效解决电磁感应加热过程中加热温度的控制问题,对电磁感应加热温度场的建模方法进行了研究.分析了电流透入深度对工件加热的影响及电磁感应加热过程中工件的温度分布情况,描述了感应加热时工件温度随工件半径和时间的变化情况.将温度场建模理论引入电磁感应加热系统的研究中,给出了电磁感应加热温度场的建模方法.实验结果表明,该方法能够成功地解决电磁感应加热温度的控制问题.     

感应加热在曲轴红套工艺中的应用

基于电磁感应加热及热传导理论,通过建立包含感应线圈、曲柄臂和空气体在内的三维有限元分析模型,借助ANSYS软件对曲柄臂在感应加热过程中的温度场分布规律及热变形情况进行数值仿真研究.结果表明,通过在凸臂孔内设置圆形线圈,并在位于主轴颈与凸柄销之间的曲臀外围设置矩形线圈,当两个线圈电流密度合理设置时,在一定感应加热时间内,...     

轮胎硫化前的最佳预热温度

采用ANSYS软件对10．00R20型子午线轮胎构建三维有限元实体模型,模拟轮胎的硫化工艺过程,定量分析了不同预热温度对轮胎硫化温度场及硫化程度场的影响．结果表明,预热温度每提高10℃,胶囊内通过热水的时间可缩短2min;机内硫化时间缩短1min;硫化均匀性相对提高10％．预热温度越高,轮胎的机内硫化时间越短,硫化均匀性越好;综合考虑预热过程的硫化效应因素,得到轮胎硫化前的最佳预热温度不宜超过105℃。     

改进模糊神经网络在轮胎硫化过程建模中的应用

利用一种改进的模糊神经网络建立了轮胎硫化过程的动态温度分布模型,从而使在线预测实际生产过程中硫化轮胎的内部温度成为可能,为确定轮胎的最佳硫化时间提供了一条切实可行的简单途径.     

螺旋翅片管轧制的中频感应加热数值模拟

在对钢管中频加热过程进行理论分析的基础上,从麦克斯韦方程组和导热微分方程出发,考虑了材料物理性能随温度变化对加热过程的影响,使用Ansys软件建立了钢管电磁-热耦合分析的有限元模型,对钢管中频感应加热问题进行了数值模拟计算. 计算结果中工件外表面温度与实测温度相差5.19%,吻合较好. 提出了感应透热深度的概念,并以此区分钢管内感应加热区域和热传导区域. 根据模拟结果讨论了钢管感应透热深度及温度分布的影响因素,并证明了双线圈感应加热工艺在工件温度分布、热效率及频率分配方面的合理性.     

侧壁式感应加热中间包磁/热/流耦合模拟

提出一种新的中间包感应加热方式,建立了三种线圈模型,模拟研究了三种线圈模型的电磁力分布及其对中间包内流场和温度场的影响,并结合RTD曲线评估了最佳线圈模型和加热功率.结果表明:感应线圈向端部移动有利于改善浇注区远端钢液流动形态及温度分布;相同加热功率条件下,U形感应加热线圈优于E形感应加热线圈,且相较于双侧对称分布U形线圈,单侧U形线圈的热效率更佳,冶金效果更好;提高感应加热功率有利于改善钢液的流动和提高铸坯的质量;对于四流中间包,加热功率为800~1 000 kW时,可达到均温补热的效果.     

热籽磁感应加温在肌肉体模中的升温效果

 为了探讨不同数量和不同排布方式下,热籽在等效肌肉的琼脂体模中磁感应升温效果,制作琼脂等效肌肉模型,利用模板植入不同数量热籽：1颗、2颗、3×3阵列排布、4×4阵列排布、双层4×4不同层间距排布。在选择的测温点植入热电偶,将植入完成的琼脂体模置于磁极下,进行磁场辐照,测定并记录升温情况。结果表明,1颗和2颗热籽植入体模在磁场中加热后温度可达25～32℃,热籽在体模中的发热功能稳定。9颗热籽植入体模在磁场中加热后,两颗热籽间温度达到37.5℃,热籽阵外1.0cm处温度为30.1℃。16颗热籽植入体模在磁场中加热后,热籽阵列中心温度达到52.9℃。不同层间距热籽植入体模在磁场中加热后,中心点位置温度均达到65℃以上。随着逐渐远离中心点,温度呈下降趋势,在热籽阵外1.0cm处降至42～45℃。层间距1.0cm与0.8cm的结果比较,各测温点间温度相差约1.0℃;层间距1.0cm与层间距0.5cm的结果比较,各测温点间温度相差约3.0℃。因此,本研究成功模拟了等效肌肉的琼脂体模,一定数量的热籽在既定靶区磁感应升温,可以达到肿瘤治疗所需温度。     

电磁出钢系统中感应加热线圈工况温度分析

为了将电磁出钢系统应用于实际生产,提出一种能让该系统使用的感应加热线圈在高温水口砖内正常工作的隔热方法.利用数值模拟方法考察了300t电磁出钢系统用钢包水口座砖的热流密度以及有无隔热层条件下置入在水口座砖内的感应加热线圈的工况温度.结果表明,无隔热层条件下线圈在高温水口座砖内无法使用,而在线圈的顶部及内外两侧布置一层隔热材料可以有效地降低线圈的工况温度;隔热层的厚度和导热系数均影响线圈的工况温度,当隔热层厚度为40mm,导热系数为003W/(m·℃)时,线圈的最高工况温度由原来的1187℃降至467℃,满足线圈的工况温度要求.     

基于试验的轮胎稳态温度场分布及影响因素分析

采用转鼓试验和红外热像仪对不同工况下的轮胎表面温度进行了测试,探讨了升温、冷却过程中轮胎表面温度场的分布规律及相应机理,并通过设计正交试验分析了载荷、胎压及车速对轮胎稳态温度的影响,确定了影响轮胎表面温度的主次因素.结果表明:载荷对轮胎表面温升的影响最大,升温过程中胎肩处的表面温度最高,冷却过程中轮胎表面出现了急剧的升温过程.     

热送直轧过程中感应线圈壁厚对补热效率的影响

根据电磁感应和热传导理论,针对线圈壁厚对系统效率的影响,利用ANSYS对连铸坯在感应补热过程中多物理场的耦合问题进行了有限元解析与模拟,定量化地得到线圈壁厚对热效率的影响规律,发现感应线圈壁厚为3 mm时,感应器的热效率最高;感应线圈壁厚对铸坯补热后的断面温度及其分布无影响。这对感应补热装置的设计及热送直轧工艺的实施提供了重要的参考依据。     

一种新型轴/径向伸缩式成型鼓及其尺度设计

针对子午线轮胎成型装备自主创新需求,提出并研究了一种新型结构紧凑、大伸缩比、高刚度的子午线轮胎成型鼓.在系统阐述其结构与传动原理的基础上,建立了成型鼓内、外瓦板各基本伸缩单元实现轴/径向伸缩运动的数学模型及其几何与运动约束方程,给出了该类成型鼓的一般设计思路和方法,并以压力角为优化目标,实现了成型鼓导向机构尺度优化设计.在此基础上,通过计算机仿真验证了设计方法的正确性和有效性.研究结果对这类新型成型鼓的工程样机的研制提供了重要的理论依据.     

连铸方坯感应补热过程的有限元分析

根据电磁感应理论及传热基本原理,利用大型工程软件ANSYS对连铸方坯的感应补热过程进行了多物理场耦合的有限元模拟,并对铸坯断面上的温度梯度、磁场分布等进行了分析. 模拟结果与实测结果一致.     

区熔提纯钕棒时悬浮熔区所受电磁力计算与分析

计算了感应加热悬浮区熔提纯钕棒过程中,感应线圈中的高频电流作用在钕棒悬浮熔区上的电磁力。结果表明,当感应线圈半径a,钕棒半径R和熔区高度h同时满足关系式h＝0,R＝0．2623a时,作用在钕棒熔区上的电磁束缚力达到最大。此结果可作为合理选取区熔提纯实验技术参数的依据。     

一种电磁耦合集成角度传感器的关键模块设计

设计了一种基于电磁耦合原理的集成角度传感器.该传感器由两块电路板与一片专用信号处理芯片组成,在电路板上实现了激励线圈、接收线圈和反馈线圈的设计,通过交变电磁场之间的电磁耦合完成角度信息的转换.传感器芯片设有增益编程模式、零度标定模式,可消除制作工艺与装配过程带来的误差,并实现零度标定;以CORDIC算法为核心设计了角度解码电路,经过误差补偿,大大减小了CORDIC算法在反正弦运算中的误差.经实验测试,数字电路组成的关键模块工作正确,其角度解码范围为0°～120°,误差小于0.05°,满足传感器0.5°的整体设计要求.