铜热管内壁微沟槽的高速充液旋压加工

对直齿微沟槽铜热管的高速充液旋压拉拔成形加工机理进行了研究,建立了微沟槽高速充液旋压成形的几何模型,通过实验发现:微沟槽的加工包括挤压和成形两个阶段;影响微沟槽成形的主要因素包括多齿芯头几何参数、芯头位置、减薄量、拉拔速度、旋压器转速和工作温度等;通过控制挤压深度、进给量、芯头形状与位置等,可加工出不同形状、不同深宽比及不同壁厚的微沟槽;高速充液旋压加工微沟槽在生产上具有可行性,其材料利用率和生产效率高,成本低廉.     

充液旋压内螺旋翅片铜管的表面加工质量

对内螺旋翅片铜管的高速充液旋压成形加工进行了系统研究,着重分析了充液旋压过程中对加工质量影响最大的两个因素－－旋压量及润滑状况。通过金相显微观察,对不同旋压量及润滑状况下加工的内螺旋翅片铜管旋压区塑性变形的特点作出了分析。     

薄壁轴向微沟槽铜管高速旋压成形数值模拟

本文利用有限元分析软件MARC对薄壁轴向微沟槽铜管钢球高速旋压成形过程进行模拟,建立了简化的1/4旋转对称模型,并采用了更新拉格朗日算法和全局网格重划分技术,成功解决了模拟过程中的网格穿透和收敛问题.对薄壁微沟槽铜管的成形特征和残余应力、等效应力应变的分布规律进行了分析.结果表明,成形过程中,金属会出现回弹效应并由此产生凹口等缺陷;等效应力应变及三向应力应变沿轴向呈层状分布,表层应力超过材料应力极限导致铜屑产生,且易出现断管现象;沟槽底部的等效应力应变和残余应力大于齿顶与外表面.过大的残余应力容易造成材料脆化,进而产生粗糙形貌.该研究对优化成形工艺参数,抑制缺陷产生有着重要意义.     

薄壁轴向微沟槽铜管高速旋压成形的数值模拟

利用有限元分析软件MSC.Marc建立了简化的1/4旋转对称模型,对薄壁轴向微沟槽铜管的钢球高速旋压成形过程进行模拟,并对成形特征和等效应力应变、残余应力的分布规律进行分析.结果表明:成形过程中,金属回弹效应会导致齿根部出现凹口缺陷;等效应力应变及三向应力应变沿轴向呈层状分布,沟槽管外壁面应力超过材料应力极限导致铜屑产生,且易出现断管现象;沟槽底部的等效应力应变和残余应力大于齿顶与外壁面的应力;过大的残余应力容易造成材料脆化,进而产生裂纹等缺陷.     

微小型沟槽式热管制造的新方法——犁削/拉拔法

在分析小型热管制造的旋压法和犁削法的原理、特点的基础上,提出了一种制造微小型热管的新方法——犁削/拉拔法.该方法能经济、方便地制造出各种外径尺寸的微小型热管.     

超高速充液旋压时轴向拉力和断管分析

系统分析了超高速充液旋压内螺旋翅片过程中轴向拉力和断管倾向 .改善入口模区和旋压区管内 (外 )润滑条件 ,优化入口模和挡头结构 ,精确控制旋压量大小是减少轴向拉力及其断管倾向的主要措施 .旋压量增大时轴向拉力增大 ,当旋压量超过临界值时轴向拉力随旋压量增加而急剧增大 .入口模锥角对轴向拉力的影响十分明显 ,在入口模锥角13°时 ,轴向拉力最小 ,随着入口模锥角的增大或减少 ,轴向拉力均会增大 .     

充液量对钠热管启动运行影响的实验研究

通过对３根充液量不同的钠热管进行实验，分析研究了充液量对钠热管启动运行过程的影响。结果发现φ２５ｍｍ×２．５ｍｍ长为１ｍ的钠热管内充约７８ｇ质量的钠为最佳，充液量过多或过少都将影响钠热管的正常工作。     

椭圆重力水热管充液水平的实验研究

本文从传热性能的角度针对三种不同充液水平的椭圆重力水热管进行了较为详尽的比较性实验研究.结果表明,在充液量占加热段容积的64%,53%,43%这三种比例中,前者能获得良好的传热特性:最大传热量较高,内热阻较小,轴向传热温差最低,随着充液水平的降低,热管换热特性呈现越来越差的趋势.     

充液系统动力学问题

充液航天器内部液体晃动及其对控制系统的影响,是当前国内外航天高科技研究的重要课题,也是一个比较复杂的问题.本文首先由力学变分原理导出充液系统的状态方程,其次分析了充液系统的稳定性,简述了在微重条件下充液航天器内部液体晃动的动力学特性.     

分离型热管充液率运行边界探讨

首先基于质量守恒原理推出充液率方程,综合考虑分离型热管的尺寸、工质蒸发温度及热输入量对充液率的影响,同时结合两相流换热流动特性,引入工质液膜速度沿膜厚度方向上的分布关系,建立一维、稳态数学模型,计算了分离型热管充液率的上、下边界,并分析了蒸发段长度、工质蒸发温度及热输入量对充液率运行边界的影响．结果表明蒸发段长度对充液率上边界值几乎无影响,但是对下边界的影响很大;工质蒸发温度升高,容易达到下边界值．对于不同的工质,热管可运行的充液率范围不同,本文列举了经常使用的水和甲醇,结果表明甲醇的充液率范围较大,通过实验对模型结果进行验证,表明模型与实验能够较好的吻合。     

纤维复合沟槽吸液芯微热管的传热性能实验

为了进一步提高微热管的传热性能,提出了一种新型的纤维复合沟槽毛细吸液芯结构,对外径为8 mm、内部气体通道直径为4.5 mm的纤维复合沟槽的烧结式微热管(GF)进行了实验研究,其中填充纤维的长度分别为2和5mm(对应的微热管分别记作GF2和GF5),并将GF与铜粉复合沟槽微热管(GA)进行对比.结果发现GF的传热性能更好:GF2和GF5吸液芯的平均孔隙率分别可达71.6％和76.3％,并能实现孔隙率的区域化分布;GF2的极限传热功率高达140W以上,输入功率为20 ～ 70W时,蒸发段、冷凝段热阻和总热阻都较低,分别稳定在0.04、0.03和0.07℃/W附近,具有很高的热传导率;输入功率为70W以上时,冷凝段及总热阻都有明显上升趋势,但总热阻仍比GA的低;热管蒸发段温度与蒸发段热阻关系较密切,而总热阻的变化趋势则与冷凝段的基本相同.     

筒形件错距旋压的有限元分析及其工艺优化系统

以有限元模拟分析为基础 ,建立了筒形件错距旋压的智能参数优化系统 ,提出了一套切实可行的错距旋压工艺参数优化方案 ,并结合人工神经网络和专家系统技术进行了实施 .系统的相关研究结合试验进行了验证 ,仿真结果同试验结果吻合良好 .     

网格圈型紧密集聚纺不同吸风槽集聚效果的模拟与分析

为明确网格圈型紧密集聚纺不同吸风槽的集聚效果,采用SolidWorks软件建立集聚区三维模型,利用Fluent6.3软件模拟直型槽、斜型槽、异型槽3种槽型集聚区的气流速度分布.研究表明,异型槽的集聚效果最好,斜型槽最有利于须条的输出,且斜型槽有使须条产生翻滚扭转的可能性.     

带纵向内筋筒形件滚珠反旋工艺模拟和缺陷分析

通过对筒形件滚珠旋压工艺特点的分析,依据有限元原理建立了筒形件滚珠旋压反旋的三维有限元模型,用有限元软件对筒形件滚珠旋压工艺进行了数值模拟,分析了带内筋的筒形件滚珠旋压的变形机理及椭圆形端口和表面剥离缺陷产生的原因。分析认为,椭圆形端口是金属变形规律而产生的,因而是不可避免的;表面剥离主要是由于压力角较大而产生的,增大滚珠直径可以减少表面剥离缺陷的产生。     

内外复合三通管辊模拉拔机械复合数值模拟

采用辊模拉拔技术对圆形外管和Y型内芯进行机械复合,该技术和传统拉拔复合技术相比的主要优势是提高了成形质量,减少了加工能耗。为了探究采用辊模拉拔技术复合后外管和内芯间的抗拉脱力变化,基于ABAQUS有限元软件,建立了内外复合三通管辊模拉拔机械复合过程的有限元模型。通过分析外管和内芯间的残余接触压力,运用公式估算出外管和内芯间的抗拉脱力。     

微型圆热管挤压犁削／拔拉成型刀具和模具的设计

在分析微型热管的功能、技术要求及其加工工艺的基础上，设计了微型热管犁削-拔拉用成型刀具和系列模具．该刀具可使定位装夹方便，加工的热管直径尺寸稳定；模具保证了热管的外径尺寸并可方便地根据要求改变外径尺寸，热管外表面质量好，内部具有更加优良的毛细结构．刀具采用高速钢，模具采用45钢．