硬聚氯乙烯三通管挤胀成型的有限元模拟及优化

采用Ansys^®通用分析软件对硬聚氯乙烯(UPVC)三通管的挤胀成型过程进行了有限元模拟和优化。通过模拟获得了三通管挤胀成型过程中的主要失效形式。采用单步循环法模拟了不同过渡圆角情况下三通管的成型过程,确定了合理的设计域,在此基础上分别采用子问题逼近法和一阶优化法获得了对于不同过渡圆角情况下三通管优化的设计参数组合。在模拟和优化的基础上,利用自行设计的实验台成功地实现了UPVC三通管的挤胀成型。实验和模拟研究结果表明,挤胀成型方法对于一些特定类型制品的成型是可行的。     

直缝焊管排辊成形中预成形段的动力显式仿真

考虑到直缝焊管的排辊成形过程非常复杂,其间涉及明显的非线性,为了更好地了解板带的成形规律,针对406 mm焊管排辊成形机组的预成形段建立了弹塑性大变形有限元模型,采用动力显式算法进行了仿真计算,分别得到了预成形段管坯的等效塑性应变分布和几何变形,并通过开口度和板宽的测量验证了仿真的准确性.研究结果表明:在预成形段时最大塑性变形发生在带钢的边缘,其次是带钢中心以及带钢与粗成形轧辊端面接触的区域;弯边轧辊对带钢边缘的变形贡献最大.     

翻边拉深复合变形零件成形过程的数值模拟和实验验证

介绍了静力隐式弹塑性有限元板料成形软件的基本理论和关键技术.在板料成形时,翻边拉深复合变形零件的成形规律比单一拉深变形零件的成形规律更难以预测.采用MSC.Marc软件对翻边拉深复合变形零件的冲压成形过程进行了数值模拟,详细分析了零件关键特征区域材料的应力、应变、厚度分布和成形极限的模拟结果,并将板料厚度的模拟结果与实际测量结果进行了比较.结果表明,应用数值模拟技术可以预测复合变形拉深零件的起皱、破裂、回弹等缺陷,减少反复试验的次数,提高成形零件的质量.     

形状不规则筏基在SH波下的动力响应研究

采用薄层元素法,建立了土筏板基础动力相互作用分析模型,并研究了形状不规则筏板基础在倾斜SH波作用下的动力响应.对平面形状为"L"形和"C"形的刚性筏板基础的动力响应进行了比较分析,结果表明:在倾斜SH波作用下,在一定的频率范围内,随着其入射角的增大以及其频率的增大,基础的水平响应减小,同时还会产生扭转响应.基础的不规则对其水平响应产生较大的影响,由于缺口位置的不同,"L"形基础与"C"形基础表现出不同的变化趋势.基础的不规则对其扭转响应在低频区域的影响较小,而对"C"形基础在高频区域的影响较大.     

基于积分场光谱数据的近邻星系恒星形成区多波段恒星形成率定标研究

为探究多波段数据相结合的恒星形成率定标在近邻星系恒星形成区的可应用性,基于窄带Hα成像观测数据、二维积分场光谱数据(IFS)以及Spitzer/MIPS 24μm和Herschel/PACS 70、100、160μm的中远红外波段高空间分辨率图像,对5个近邻恒星形成星系中119个恒星形成区进行恒星形成率定标研究.以由IFS数据测得的巴尔末减缩得到的内部消光改正后的Hα光度为基准,将24、70、100和160μm与未经过内部消光改正的Hα光度相结合进行定标.结果发现:在1034~1039 erg/s光度范围内,4个红外波段与Hα光度的结合均能很好地示踪经过内部消光改正的Hα光度,RMS为0.20~0.27 dex.良好的数据分布表明基于较小样本的研究结果具有统计意义和可应用性.     

河南平原区天然地热流体同位素特征对其成生环境的揭示

河南省东部平原地区蕴藏着丰富的地热资源,不同构造单元、不同时代的天然地热流体,其水化学特征及成生环境有较大差异。本次采用稳定同位素数据研究地热流体来源、迁移特征;采用放射性同位素数据,研究地热流体年龄。结果表明:①河南平原区地热流体主要源于大气降水且多为滞留古水;②不同时代热储之间水力联系微弱;③同时代热储赋存的地热流体年龄,山前区远小于平原区,揭示其由山前向平原迁移。     

合金凝固过程中晶粒尺寸和形貌演变的预测

利用合金凝固热力学原理,考虑形核和长大因素,建立了预测晶粒尺寸的理论模型,利用该模型对近液相线半连续铸造6061铝合金的晶粒大小进行了计算,所得结果与实验吻合.在所计算的几个条件中,最大误差小于7μm.通过对凝固过程中液固界面法向生长的扰动分析,得出球形晶粒周边主导波长及对应于一定波数的临界晶粒直径表达式.利用此关系可以很好地解释球晶生长及其向一定形貌的枝晶转变的条件及机理;对于分析凝固组织中不同形貌晶粒的形成及演化具有参考价值;对于半固态合金组织性能预测及其制备工艺优化具有实际意义.     

贺州大汤温泉的形成条件及其水化学特征

为了合理开发和保护贺州市南乡镇大汤温泉资源,通过对温泉区地理环境和地质条件的分析来探讨温泉的形成条件,并对温泉水质的化学成分进行测定.贺州市南乡镇大汤地热田是一个带状热储,区域内的几条深大断裂构成其地下热水储热和深循环通道.该温泉以大气降水补给为主,补给区为周边分水岭.由于分水岭的地势较高,地下水在获得降雨补给后,有足够的水头压力沿着构造断裂实现由浅至深再由深至浅循环.在循环过程中,地下水通过热传导从深部地壳中获得热量,并通过与围岩发生的地球化学作用而获得丰富的微量元素.水化学分析表明,南乡温泉出露的热水不仅矿化度低、且富含氟、含偏硅酸和多种有益的微量元素,其氟和偏硅酸含量可达矿水命名标准,具有很高的医疗价值.     

高等级渐开线样板精密磨削实验研究

渐开线的复杂性与加工、测试中的特殊性一直是渐开线样板制造技术中的瓶颈.为研制高等级渐开线样板,首先探讨了渐开线的成型原理,指出滚轮-导轨式机械展成机构具有渐开线一次成型、驱动精度不影响渐开线的展成精度、误差来源少的优点,适合加工高等级渐开线样板.然后根据渐开线的生成原理,设计了双滚轮-双导轨式渐开线样板测量与磨削装置.最后对一渐开线凸轮试件进行了精密磨削实验,精密测试表明,该渐开线凸轮试件在105mm的展成长度内渐开面的齿廓总偏差不超过0.6μm,齿廓形状偏差不超过0.4μm.实验结果表明,双滚轮-双导轨式渐开线样板磨削与测量装置符合渐开线的成型原理,具备加工与测量高等级渐开线样板的能力.     

虚拟波束四阶累积量DOA估计方法

为满足复杂干扰场景和阵列误差因素影响下雷达微弱目标信号精确测向需求,提出一种基于均匀线阵构建虚拟波束,替代阵列接收信号进行四阶累积量(fourth-order cumulant, FOC)波达方向(direction of arrival, DOA)估计的算法。该算法包括两个关键步骤：一是利用阵列接收信号特征分解的方法,对信号主信息分量进行提取,并以构建的虚拟波束为输入,计算FOC矩阵;二是针对主分量虚拟波束波瓣外的起伏,利用高斯窗修正波束方向图的方法,进一步提升空间谱函数的估计精度。仿真结果表明,该方法在存在阵列误差的非理想因素下,对复杂电磁干扰场景下的目标信号DOA估计精度较现有FOC方法提高150%以上,尤其对于场内同时存在多个非等功率源信号时,所提方法对低信噪比目标DOA估计精度提升效果优势明显,对复杂干扰环境下DOA估计精度更高、适应性更强。