差温轧制连铸钢坯芯部孔洞压合过程数值模拟

基于“温度-形变”耦合控制的高渗透差温轧制技术,通过DEFORM有限元软件研究了差温轧制过程中轧制前强水冷与轧制压下率对铸坯芯部缩孔压合的影响规律.研究结果表明,温度梯度是金属变形流动的主要影响因素之一,增加水冷时间等工艺条件可以提高铸坯芯表温差,获得较大温度梯度,有效提升轧制变形渗透性;在提高铸坯温度梯度的条件下,通过增加单道次轧制压下率可以进一步提高铸坯芯部金属流动性,促进孔洞压合,改善铸坯内部质量.     

凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术对大方坯高碳钢偏析和中心缩孔的影响

基于ANSYS软件建立了310mm×360mm断面大方坯连铸过程二维凝固传热数学模型,并采用窄面射钉试验及铸坯表面测温试验对模型的准确性进行了验证.通过模型研究了过热度、拉速和二冷比水量对铸坯中心固相率以及凝固坯壳分布的影响,并结合高碳耐磨球钢BU的高温拉伸试验结果,确定了最佳的拉速以及最优轻压下压下区间要求.通过工业试验对理论模型进行了验证,并分析研究了拉速对采用凝固末端电磁搅拌(F-EMS)以及凝固末端17mm大压下量的轻压下技术生产310mm×360mm断面大方坯高碳耐磨球钢BU铸坯的偏析和中心缩孔的影响.结果表明:采用凝固末端电磁搅拌和轻压下复合技术,通过调整拉速优先满足轻压下压下区间要求,可显著降低中心偏析、V型偏析及中心缩孔,但如果仅达到凝固末端电磁搅拌位置要求时,则铸坯中心质量不会得到明显改善.拉速为0.52m·min-1且轻压下压下区间铸坯中心固相率为0.30~0.75时,偏析和中心缩孔有很大程度的改善,不合理的压下量分配会引起铸坯出现内裂纹以及中心负偏析.     

薄板坯连铸液芯铸轧过程铸坯的应力应变分析

采用三维弹塑性大变形热力耦合有限元法,模拟薄板坯连铸液芯铸轧过程中的铸坯变形,并研究液芯铸轧时坯亮中应力应变场。分析影响坯壳中应力应变场的主要因素的基础上,给出压下率和坯壳厚度对应力应变场的影响规律。     

Model prediction of the effect of in-mold electromagnetic stirring on negative segregation under bloom surface

Aiming at the problem of negative segregation under a bloom surface, a coupling macrosegregation model considering electromagnetic field, flow, heat, and solute transport was established based on the volume average method to study the effect of in-mold electromagnetic stirring(M-EMS) on the negative segregation under the bloom surface. In the model, the influence of dendrite structure on the flow and solute transport was described by the change of permeability. The model was validated by the magnetic induction intensity of M-EMS and carbon segregation experiment. The results show that the solute C in the solidified shell in the turbulent zone of the bloom undergoes two negative segregations, whereby the first is caused by nozzle jet, and the second by the M-EMS. The severities of the negative segregation caused by M-EMS at different currents and frequencies are also different, and the larger the current is, or the smaller the frequency is, the more serious will be the negative segregation.With the M-EMS, the solute C distribution in the liquid phase of the bloom is more uniform, but the mass fraction of C in the liquid phase is higher than that without M-EMS.     

连铸坯液芯轧制的模拟实验与计算

对连铸方坯带液芯轧制的工艺进行了计算机模拟实验的分析，指出了方坯带液芯轧制时的变形特点、应力、应变的变化趋势，以及液芯率的大小对轧制能耗和应力、应变及变形规律的影响．在有液芯存在时，轧件的上下表面向内凹陷，侧面易于形成单鼓变形，并且随液芯率的增大而增大；同时由于静不定的作用引起轧件角部的旋转．加上变形的作用，将导致边部应力大大增加，其表现出来的变化是先减小而后增大的趋势．     

Fe-C二元合金包晶相变的相场法模拟

以Fe-0.79 mol%C二元合金为例,采用多相场法,模拟研究了包晶相变过程中不同过冷度下奥氏体的演化过程,讨论了过冷度对奥氏体生长速度与形貌的影响.结果表明:包晶反应过程中,在界面迁移率与溶质富集的影响下,靠近三相节点处的部分δ相重熔,导致γ相向δ相内生长;当液相中的球状δ相表面发生包晶相变时,γ相作为一个外壳包围着δ相生长,最后在δ相周围形成一层γ相的核壳;随着过冷度的增加,包晶相变的驱动力增加,γ相的生长速度加快,γ相包围δ相的量越多。     

西域砾岩砂砾料沥青混凝土心墙坝湿化变形数值分析

我国新疆地区广泛使用西域砾岩砂砾料作为筑坝材料,由于西域砾岩砂砾料浸水后易软化、崩解,大坝蓄水后的湿化变形分析成为工程界广泛关注的问题.联合广义塑性模型和西域砾岩砂砾料湿化模型,对某沥青混凝土心墙坝进行了湿化变形有限元分析.结果表明:广义塑性模型和西域砾岩砂砾料湿化模型能够很好地反映大坝湿化变形及应力分布规律;上游蓄水湿化使坝体向上游方向的水平位移和沉降都增大,最大水平位移由竣工时的1.5cm增至22cm左右,最大竖向沉降由竣工时的0.17%坝高增至0.53%坝高,筑坝料的湿陷使心墙的变形也增大;西域砾岩砂砾料的湿化变形明显大于花岗岩堆石料,最大竖向沉降是花岗岩堆石料的近3倍,其湿化造成坝顶上游侧出现局部拉应力区,有可能导致坝顶出现裂缝.因此,在新疆干旱地区采用西域砾岩砂砾料筑坝时考虑蓄水时的湿化影响是十分必要的.     

大断面高含水率黄土隧道数值计算分析

针对宝兰线大断面高含水率黄土隧道施工,通过对不同埋深及不同含水率情况下的进尺、开挖步序、核心土长度、竖撑形式、封闭距离等工况进行数值计算。通过变形结果对比分析可知：在黄土隧道中,随着开挖进尺长度的增加,拱顶及拱脚沉降量也相应增大,但增加的幅度有限,低含水率下的开挖变形受进尺影响较高含水率更为明显;核心土对控制变形非常明显,在高含水率中效果更为明显;核心土长度为5m时,对沉降控制最为有利,能够减小沉降10%~20%,其中含水量越高越明显,核心土长度大于5m后,对控制变形的作用将减小;竖撑形式对沉降的控制作用与埋深关系不大,竖撑减小沉降的作用随着含水率的增加更为明显;仰拱封闭距离对沉降影响非常大,随着仰拱封闭距离的增加,沉降量显著增大,对于黄土隧道,尤其是高含水量的黄土隧道,早封闭对控制沉降变形极为有利。     

40Cr大方坯凝固传热行为研究

国家的现代化取决于民族的现代化,而民族的现代化在于民族自我的形成。日本现代自我正是在各种现代思想聚合、发酵之下产生的,它表现为日本人共同分享的一体感以及对共同命运、价值的广泛认同。其中,马克思主义哲学的输入也构成了重要的作用因,它为之注入了阶级的共同体意识、劳动价值论和历史主义立场等元素。本文通过对日本马克思主义哲学关于国体与国民观、世界中的日本以及知识分子地位等问题的分析,阐述日本现代自我是如何接受马克思主义哲学影响的。     

贝壳混合材对硅酸盐水泥性能的影响

以纯碳酸钙、贝壳和石灰石为混合材,探讨掺量变化对硅酸盐水泥性能的影响.试验表明:硅酸盐水泥掺入质量分数为5%～15%的贝壳混合材后,水泥标准稠度用水量减少.3 d、7 d抗折强度高于普通硅酸盐水泥,28 d抗折强度先增后减.28 d抗压强度损失率为石灰石-硅酸盐水泥>贝壳-硅酸盐水泥>纯碳酸钙-硅酸盐水泥.贝壳混合材最佳掺量为10%,此时减水效果最好.早期强度高,28 d抗压强度损失率最小.贝壳化学组成和微观结构使其具有颗粒形态效应、化学反应活性和微细集料填充效应,可成为石灰石混合材的良好替代品.     

核壳胶粒增韧改性聚丙烯研究3. 冲击断裂行为和增韧机理

用扫描电子显微方法研究了核壳胶粒与聚丙烯 ( PP)反应共混物试样的冲击断裂行为 .通过对冲击断裂表面分区显微分析 ,揭示了冲击断裂的断面形态和形变特征 .结合冲击测试实验数据和断面显微分析结果 ,对核壳胶粒增韧改性 PP的增韧机理作了探讨 .结果表明 ,PP断面上可以区别出以银纹化机理为主的脆性断裂特征和以剪切屈服为主的韧性断裂特征 ,提高试样冲击断裂韧性主要是基体聚合物的剪切屈服 ,同一断面上可以同时出现脆性断裂与韧性断裂的断裂特征 ;核壳胶粒改性 PP共混物的增韧机理是核壳橡胶粒子的空穴化和 PP基体的剪切屈服     

基于MiLE法模拟结晶器中大方坯温度场、应力场及流场

应用混合Langrangian和Eulerian法(MiLE)实现了结晶器中GCr15钢大方坯温度场、应力场及流场的动态模拟,模拟结果与实际生产铸坯吻合.铸坯坯壳角部的温度高于中部,铸坯表面从上到下的温度总体呈下降趋势,且等温区间与流场变化具有一定的相似性.铸坯坯壳中部厚度约为17.5 mm,角部厚度约为13.2 mm.凝固坯壳内的应力主要是热应力.坯壳出结晶器时,坯壳外表面处于压缩状态,凝固前沿为完全拉伸状态.有效应变从铸坯外表面到凝固前沿逐渐增大.钢液在前进过程中不断扩张,流速不断降低,当流股到达一定深度后,形成左右对称向上的两个回流,和一对由凝固面一侧向下而由中心向上流动的回流区.     

低碳Si-Mn系DQ&P钢组织演变模拟研究

以低碳Si-Mn钢为研究对象,采用直接淬火-配分工艺,研究了不同变形温度和配分时间对组织演变行为的影响.结果表明,QP钢典型组织由马氏体、铁素体和少量残余奥氏体组成.其中马氏体呈现板条马氏体、孪晶马氏体等特征.随着配分时间的延长,显微组织呈现回火转变趋势.当变形温度为950℃和880℃时,残余奥氏体体积分数先增加后减少,均在配分150 s时达到最大值,分别为9.1%,10.1%.当变形温度在820℃时,由于先共析铁素体的存在易于获得较多的残余奥氏体,体积分数高达11.9%,并且残余奥氏体中平均碳含量相对较低.     

基于ANSYS的气液两相流海洋立管流固耦合振动分析

运用ANSYS软件对气液两相流海洋立管进行了单、双向流固耦合振动分析,并将单、双向流固耦合进行了对比分析,同时考虑了立管支承方式、流体边界条件对立管振动的影响,最后提出了立管减振措施。结果表明:立管变形最大处发生在立管中间处,最大应力发生在立管的入口和出口处附件的上下部;双向耦合作用下立管最大等效应力和最大变形量均小于单向耦合;随着立管约束数量的增加,立管的变形量和等效应力变小;随气相速度增大时,立管位移减小,相反,随液相流速的增加,立管位移增大,随截面含气率的减小,立管位移增大。分析结果对海洋立管的优化设计和运行的可靠性提供了重要的理论意义。     

复合材料扁双曲壳的几何非线性分析

板壳结构主要采用有限单元法进行结构设计分析,由于有限单元法设计变量较多,计算复杂,采用Bezier曲面多项式为壳体中面位移和转动分量的试解函数,用半解析法分析了复合材料扁双曲壳在外载荷作用下的变形.结果表明,挠度从中心点到横截面边缘逐渐减少且变化的趋势逐渐增大,半解析解和解析解的分析结果吻合良好,可在工程中借鉴应用.     

LIPN聚氨酯/聚丙烯酸酯粒子形态结构的研究

采用二步法的技术制备了涂料用基料胶乳互穿网络聚合物聚氨酯 /聚丙烯酸酯( LIPN PU/PA) ,即首先合成种子聚氨酯水分散体 (网络 PU) ,然后合成 LIPN PU/PA。采用电子显微镜观察了 LIPN PU/PA的粒子形态结构以及引发剂种类和网络 PU与网络 PA的相对用量对粒子形态结构的影响。测试结果表明 ,LIPN PU/PA具有两相的“翻转”型核壳结构 ;采用油溶性引发剂偶氮二异丁腈 ( AIBN)可以得到具有“翻转”型核壳结构的粒子 ,但使用水溶性引发剂所得粒子几乎无“翻转”型核壳结构 ,而前两种引发剂的复合体系所得粒子形态则介于两者之间 ;随着网络 PU用量的减少 ,乳胶粒子越来越大 ,但其形态基本上具有“翻转”型核壳结构     

大方坯连铸过程凝固规律

通过建立425mm×320mm连铸大方坯二维凝固传热数学模型,模拟了凝固坯壳的长大过程,并通过窄面射钉实验对数学模型进行了验证,精确得到了任意位置处大方坯凝固坯壳的厚度分布情况及最终凝固终点的位置,发现经典的凝固平方根定律对于连铸大方坯的凝壳长大进程不再适用．回归宽面中心坯壳厚度与凝固时间平方根的关系式发现,结晶器弯月面至二冷区出口,近似为线性关系,符合平方根定律,二冷区出口至凝固终点,二者为非线性关系,不再符合平方根定律．     

Constraints on the composition of the Earth's core from ab initio calculations

Knowledge of the composition of the Earth's core is important for understanding its melting point and therefore the temperature at the inner-core boundary and the temperature profile of the core and mantle. In addition, the partitioning of light elements between solid and liquid, as the outer core freezes at the inner-core boundary, is believed to drive compositional convection, which in turn generates the Earth's magnetic field. It is generally accepted that the liquid outer core and the solid inner core consist mainly of iron. The outer core, however, is also thought to contain a significant fraction of light elements, because its density--as deduced from seismological data and other measurements--is 6-10 per cent less than that estimated for pure liquid iron. Similar evidence indicates a smaller but still appreciable fraction of light elements in the inner core. The leading candidates for the light elements present in the core are sulphur, oxygen and silicon. Here we obtain a constraint on core composition derived from ab initio calculation of the chemical potentials of light elements dissolved in solid and liquid iron. We present results for the case of sulphur, which provide strong evidence against the proposal that the outer core is close to being a binary iron-sulphur mixture.     

薄板坯连铸液芯铸轧铸坯变形特点

采用弹塑性大变形热力耦合有限元法，模拟薄板坯 铸液芯铸轧过程中的坯壳变形，指出液芯铸轧台阶段坯壳较薄时铸坯纵向伸长可以忽略，但铸轧后期坯壳较厚时铸坯纵向伸长不能忽略。分析影响铸坯纵向伸长的主要因素，给出铸坯纵向塑性应变与坯壳厚度和压下率的关系。     

铂钯双金属纳米催化剂的催化活性

由聚合物稳定的铂纳米催化剂对环己烯催化加氢反应具有较高的催化活性，在铂纳米催化剂中引入第二金属元素钯，即在纳米铂颗粒上包裹一层钯，形成具有球壳结构Pt-Pd双金属催化剂，随引入钯的量不同，其催化能力的大小发生了变化．而且调节反应溶液的pH值，催化能力也发生变化.