一、铅合金部件内部质量检测技术研究(论文文献综述)
陆玉东[1](2021)在《Serpent-2在磁约束聚变堆中子学中的应用及包层氚增殖率的相关研究》文中认为聚变中子在聚变装置中由等离子体区域向外部扩散,在输运的过程中中子会与包层、偏滤器、真空室、超导磁体等部件材料的原子核相互作用,由此产生核热,燃耗,嬗变等问题。在聚变中子学中,通过对粒子输运方程的求解,并结合核评价数据库,可以得到我们所关注的相应参数(包括中子和光子的能谱和通量、第一壁中子壁负载、氚增殖率、核热密度、核热沉积、氦产生率、位移损伤、辐照吸收剂量、停机剂量等)。通常采用确定论方法或者蒙特卡罗方法来求解粒子输运方程,由于聚变堆几何模型的复杂性,采用蒙特卡罗法粒子输运程序求解粒子的空间和能量分布是解决聚变中子学问题的一种准确有效的方法。由芬兰VTT技术研究中心开发蒙特卡罗法粒子输运软件Serpent-2具有直接导入基于CAD网格模型的功能,相比于传统构造表示法,这一特点在聚变反应堆中子学建模上具有极大优势,但Serpent-2在聚变中子学中的应用仍缺乏全面的验证。因此本文基于在聚变中子学领域得到广泛应用与验证的MCNP软件,对Serpent-2在聚变中子学中的应用进行基准测试。另一方面,包层是磁约束聚变堆中的重要部件之一,其承担着实现氚自持,产生核热以及为超导磁体屏蔽中子的任务。包层氚增殖率是评估反应堆能否达到氚自持的一个重要指标。因此本文研究包层氚增殖率相关问题可以为EUDEMO和中国聚变工程实验堆(CFETR)的包层设计提供参考。本文首先对中子输运以及蒙特卡罗粒子输运程序进行介绍和对比,阐明了使用Serpent-2作为磁约束聚变堆中子学分析软件的优势,随后阐述了包层氚增殖率相关研究的必要性和意义。此外,对Serpent-2的粒子跟踪原理以及中子学相关参数的计算进行了梳理。然后对Serpent-2在EU DEMO HCPB包层的应用进行了测试,测试内容包括基于CSG方法的建模、中子源、中子和光子能谱、核热、氚增殖率、全局减方差功能以及基于CAD几何的建模功能。测试结果表明,Serpent-2有能力取代MCNP应用于聚变中子学分析中。其次基于Serpent-2对EUDEMO的水冷铅陶瓷包层开展了氚增殖率的探索,包括氚增殖率参数化分析,氚增殖率对第一壁和增殖区材料比例的敏感性研究,第一壁和增殖区结构对氚增殖率的影响,铅/铅合金对氚增殖率的影响等。经过计算,明确了第一壁和增殖区材料占比对氚增殖率的影响;提出了提高氚增殖率的方案;完成了第一壁和增殖区的结构以及铅/铅合金对氚增殖率的研究。此外本文进行了 CFETR HCCB S形弯包层的中子学分析,分析的内容包括中子壁负载,氚增殖率,核热以及屏蔽相关性能,验证了 HCCBS形弯包层的在中子学方面的可行性,为CFTER的包层设计和分析提供了参考。
霍铮[2](2019)在《某汽车企业禁限用物质控制研究》文中研究说明随着汽车工业的持续发展,汽车保有量的快速增加,汽车零部件材料中含有的有毒有害物质危害汽车使用者的身体健康;同时,将来报废汽车的增多,对环境的影响也将逐渐显露出来。对此,国内外开始不断出台相关的法律法规进行约束和管理,这无疑给汽车制造企业的市场准入增加了“绿色”门槛,同时也影响了各汽车企业市场竞争的成败。各类法规要求汽车企业应从源头有效控制有害物质的应用,因此各汽车企业结合自身特点,依据市场定位及要求,如何应对相关法规,顺利跨过这道“绿色”门槛,成为了急需解决的问题。国内外的各类法律法规中,明确给出铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBBs)和多溴二苯醚(PBDEs)这六种物质,在汽车中使用的含量限值,下文针对以上六种物质统称为禁限用物质。本文是作者以在职单位的各部门职责职能为对象,以在研项目为试点,用一款车型的整车拆解、分析数据作为参考依据,依托中国汽车技术研究中心的各类课题研究组,经过一年时间的推广与实践,逐步调整、完善管理方案,制定出一套适用于本企业的禁限用物质管控体系。本文首先对国内外禁限用物质法规内容、要求进行了分析,其次对行业现状和本企业存在问题进行了深入的研究,最后从信息的传递、数据的收集及分析、一致性检查等方面,研究并总结出涉及整车全生命周期的管理思路;规范了整车拆解和禁限用物质分析的方法流程,规定了针对禁限用物质的设计及开发控制要求,使工作有效的开展,满足设计到验证的闭环,从而达到满足国家法规要求的同时,降低不合格品产生的风险,实现绿色设计和绿色产品。
卢永刚[3](2019)在《铅铋冷却快堆主循环泵优化设计与可靠性分析》文中研究指明随着2002年核能国际论坛确定了第四代核反应堆发展目标,快中子反应堆成为世界上先进核能系统的首选堆型,代表了第四代核能系统的发展方向。其中铅冷快堆(LFR)选用纯Pb/LBE作为冷却剂,铅合金的天然特性和LFR的结构设计相结合,系统最简单,设备数量最少,构成了LFR固有的安全特性,目前世界各国都在积极推进该堆型的研究发展。本文主要工作是以第四代铅冷快堆(LFR)中的主循环泵为研究对象,以国内CLEAR-I铅铋冷快堆中预研装置对主循环泵的参数要求为设计依据,对铅铋冷快堆主循环泵进行设计研究。1.由于目前LFR还处于概念设计和试验堆的研发阶段,关于LFR的公开资料主要为综述性文献,商业化技术相关文献几乎为空白,而关于LFR主循环泵的研究文献更少之又少,LFR主循环泵并没有一个成熟的设计方案,本文的第一、二章主要对LFR堆型的结构特点和主循环泵的潜在设计方案进行研究。首先从Pb/LBE的各种天然特性及其作为冷却剂可能遇到的技术问题等着手分析,然后依次对多种LFR堆型的结构特点、反应堆各组件的布置方式和一回路冷却循环系统的设计方案进行研究逐步深入,得出LFR堆型对主循环泵的基本设计要求,明确了主循环泵的选型方向,最后确定了对称型双出口蜗壳式结构和空间导叶式结构两种主循环泵的潜在设计方案作为本文的研究对象。2.根据LFR快堆对主循环泵的设计要求,分别对双出口蜗壳式和空间导叶式两种结构形式的主循环泵在正常运行工况和事故运行工况的水力特性进行多方面对比分析。综合主循环泵可能出现的各种运行工况后发现,双出口蜗壳式主循环泵在正常水泵工况的水力性能略优,但空间导叶式主循环泵应对事故工况的能力以及长期运行的可靠性方面存在很明显的优势。最终确定空间导叶式结构作为CLEAR-I快堆主循环泵的设计方案。3.为了使主循环泵拥有更好的水力性能和应对突发事故的能力,在本文的第三章将多学科优化技术应用于主循环泵的设计。提出一种主循环泵参数化设计的多目标优化方法,将叶轮和导叶的几何结构参数化,以主循环泵的子午面和径向面的13个几何参数为设计变量,以主泵的惰转性能和水力性能为响应目标,在ISIGHT平台集成CFturbo、PumpLinx、Matlab和Flowmaster等软件,将所有设计流程组织到一个统一、有机和逻辑的框架中,各软件自动运行,并自动重启设计流程,从而实现整个设计流程全自动化计算。并对影响主循环泵水力性能和各惰转性能指标的输入变量(几何参数)及各输入变量之间的高阶耦合作用所带来的不确定性进行分析。4.针对主循环泵的优化在采样寻优过程中的样本点的非连续性而无法求得整个计算空间的最优解问题,基于最优拉丁超立方试验设计来有效的填满整个约束空间以构建约束空间的响应网络,然后以采样点作为训练集构建连续型近似数学模型。选择响应面法(RSM)和BP神经网络两种成熟的数学模型来构建输入变量与响应目标之间数学关系,然后基于Muti-objective Particle Swarm和NSGA-II算法在约束空间内完成迭代寻优。最终获得扬程满足要求、效率高、惰转性能优和结构可靠的优秀水力模型。5.基于双向流固耦合技术对主循环泵的安全启动特性进行探索。首先,基于力矩平衡关系和能量守恒原理,对初始启动转矩、启动过程中的实时转速和总启动时间的关系进行理论推导,得到启动过程中主循环泵的瞬时转速数学模型。然后,对不同启动工况下转子结构的瞬变载荷特性进行分析,主要包括启动过程中泵扬程和水阻力矩的变化规律,转子部件所受瞬态径向载荷和轴向载荷的变化规律,叶轮叶片压力载荷分布随时间变化的规律,叶轮应力分布及动应力转移的规律。6.针对主循环泵的高温水力性能试验验证问题,设计了泵运行温度高于300℃的高温试验台,并给出了详细的试验设计方案,解决了高温工况下的压力测量和流量测量等问题,完成了主循环泵的高温水力性能试验。
夏全志[4](2019)在《新型复合结构衬套界面间相互作用机理与试验研究》文中提出油膜轴承由于其摩擦系数小、损耗低、刚性高等优点,被广泛应用于钢铁、矿山、冶金、电力等系统的高、精、尖关键设备上。衬套作为油膜轴承的核心部件,其结构和运行过程中的受力情况对油膜轴承最终的使用性能起着至关重要的作用。现阶段油膜轴承衬套是由钢体与巴氏合金相结合,近些年新兴起的多层复合结构轴承衬套,其各层合金间的界面结合性能关系到轧机油膜轴承最终的使用性能,影响着生产线运行的安全可靠性。油膜轴承多层合金复合结构衬套研究已经成为油膜轴承工艺改进的重要方向,是我国高端装备制造产业核心基础件的关键组成部分。研究新型油膜轴承多层结构衬套的异种金属界面结合强度对设备结构与性能至关重要。本文主要研究内容如下:首先,根据试验操作标准,设计并制备了在焊接工艺下轴瓦双金属结合强度试件,通过SEM试验观察结合界面的微观组织、晶系分布以及物相成分,探究巴氏合金与不同牌号的钢体在焊接工艺下的结合机理。利用XRD残余应力测试仪检测不同钢体与巴氏合金结合时钢体表面的残余应力分布,判断轴承衬套的最佳基体材料。然后,以新型复合结构衬套巴氏合金ZCh Sn Sb8-4为研究对象,在原子替代法建模特点的基础上,考虑了巴氏合金中Cu6Sn5、Sn Sb、Sn三种组分含量配比,利用分子动力学方法对多层合金复合衬套界面间结合性能进行模拟分析,计算在相同条件下三层复合结构和五层复合结构衬套各层合金的能量大小,并对相邻合金界面间的结合能进行计算分析,判断其危险结合界面,同时给出了复合结构材料危险结合界面的判定方法。计算结果表明:结合界面的层数对结合性能有着明显的影响,五层复合结构衬套的最小界面结合能比三层复合结构衬套的最小界面结合能大33.87%,即五层复合结构衬套界面结合性能优于三层复合结构衬套。同时从不同结构衬套相邻两界面的结合能发现,不同复合层结构的衬套导致的危险结合界面存在差异。钢铅合金层与镍栅层之间的界面结合能最大,结合最牢固;镍栅层与巴氏合金层的界面结合能最小,最易发生合金脱落。此外还分析了温度和过渡层对衬套界面结合性能的影响。该部分从分子层面研究了新型复合结构衬套界面间相互作用机理,为生产实践提供了参考依据。最后,推导出复合材料界面端奇异应力场完整公式,通过计算复合材料界面端奇异性应力场Dundurs及其相关参数,对ZSnSb11Cu6/20钢和ZSnSb11Cu6/FeSn2/20钢模型界面端奇异性应力场进行计算,对比其界面端附近主应力和剪应力大小及分布,判断其危险结合界面。计算结果得出巴氏合金与FeSn2结合时的奇异性应力小于与其他钢材结合时的奇异性应力,中间层材料FeSn2能有效减缓巴氏合金与钢体之间的应力奇异性;在ZSnSb11Cu6/FeSn2/20钢三层结构衬套模型中,ZSnSb11Cu6/FeSn2结合界面处的奇异性应力要大于FeSn2/20钢处,则FeSn2/20钢界面处的结合性能要优于ZSnSb11Cu6/FeSn2处的结合界面,ZSnSb11Cu6/FeSn2结合处即为危险结合界面。
胡志伟[5](2019)在《海缆电气和机械故障对光纤温度/应变影响的建模分析和特征提取》文中研究表明海底电力电缆的应用已逾百年,近年来集合了电能传输、信息通信与传感等一体化功能的光电复合海缆相继出现,其重要性进一步提升。光电复合海缆结构复杂、运行环境恶劣,与传统电缆相比,其故障率更高、故障类型更多。随着分布式光纤传感技术的发展,通过对海缆中复合光纤的温度/应变信息进行监测进而判断海缆的运行状态已成为研究热点,越来越多的监测系统投入运行,采集了大量布里渊频移数据。到目前为止,基于分布式光纤传感的海缆在线监测系统已基本可对复合光纤的温度/应变信息进行有效监测,但由于海缆在不同的运行条件以及故障情况下相关的诊断特征量较为缺乏,难以形成系统且针对性的海缆故障诊断标准。本文基于数值模拟的方法,通过有限元建模计算光电复合海缆在正常运行和不同电气、机械故障状态下的热力学和结构动力学数据,提取典型故障类型和故障发展程度下的光纤特征信息,建立海缆运行状态与复合光纤的温度/应变信息的联系,得到了较为全面的反映海缆运行和故障状态的定量数据,作为基于光纤分布式传感的海缆状态诊断判据的依据。通过建立海缆热力学有限元模型,分析了海缆正常状态下载流量、环境温度、敷埋深度、土壤导热系数和对流换热系数对光纤温度的影响。研究了环境温度和载流量对海缆整体绝缘性能下降时光纤温升的影响,建立了基于光纤温升的海缆整体绝缘性能诊断标准。联合海缆的等效电路模型和有限元模型对海缆局部绝缘性能下降情况下的光纤相对温升进行分析,研究了环境温度、载流量、故障区域体积电阻率和故障区域范围对光纤温升的影响,系统建立了绝缘性能下降程度和光纤温升的定量关系。基于以上研究初步分析了基于BOTDR(Brillouin Optical Time Domain Reflectometer)的光纤测温在海缆绝缘在线监测方面的应用价值。基于海缆结构动力学有限元模型,对海缆拉伸、扭转、锚砸三种典型故障情况进行了建模仿真,研究了海缆在故障下沿线光纤的应变分布以及光纤应变与海缆内重要结构部件的应变/应力对应于故障发展过程中的变化关系,建立了拉伸、扭转状态下光纤应变与缆芯、铠装应变/应力的函数关系以及锚砸状态下光纤应变与海缆损伤状态的评估指标。基于上述分析,提出了海缆不同机械故障下的光纤应变分布特征模式和基于光纤应变大小和空间分布的海缆机械故障辨识方法。
杜康[6](2017)在《半固态铸造Al-Si-Cu-Mg合金热处理工艺及强化机理研究》文中研究指明半固态铸造技术与传统液态压铸技术相比,具有充型平稳、无卷气、铸件致密无缩孔等优点,因此可以充分的将不适用于液态压铸领域的热处理制度应用于半固态成形件生产环节,进一步提高工业用铝合金件的综合力学性能。本研究以可热处理强化Al-Si-Cu-Mg系合金为实验材料,采用半固态高压铸造技术成形,针对材料热处理过程的组织转变、性能变化、热处理扩散型孔洞形成机理以及该系合金热处理强化机理进行了系统研究。主要成果如下:系统分析了半固态铸造亚共晶Al-Si-Cu-Mg系合金中相种类、形貌及分布特征通过TEM检测确认319S合金中存在的第二相种类包括块状Al2Cu、弥散型Al2Cu、针状β-AlFeSi、六边形Al5Cu2Mg8Si6以及蛇形Al8Mg3FeSi2,而357合金中的第二相主要有Mg2Si和Al2Cu等。观测并研究了热处理过程中,357铝合金中共晶硅相发生的Ostwald熟化现象,统计分析了共晶硅的破碎、长大、球化阶段;实验发现温度越高和时间越长,硅颗粒的长大和球化现象越明显;高温段(540℃)和低温段(170℃)热处理均能促进硅颗粒熟化;本研究中,硅颗粒平均面积由4.0μm2最终长大到7.2μm2,增幅达80%。研究了以合金强度、延伸率和能耗为参考指标的热处理优化工艺。本研究中所用357合金性能可在下列范围内通过热处理进行调整,抗拉强度:220~359MPa;屈服强度:106~307MPa;延伸率:15.5~9.2%。通过对热处理参数的复合优化,可以在保证合金性能相近的情况下,最多节约能源64.8%。此外断口分析发现,在半固态成形件中,含C、O、Cl、S等元素的外来夹杂物是造成成形件延伸率不稳定的主要因素。研究发现半固态流变工艺制备的319S铝合金力学性能低于触变工艺制备的319S铝合金:前者分别是后者抗拉强度的91.2%,屈服强度的92.9%和伸长率的88.6%。仅通过热处理优化环节无法使二者性能达到一致,结合不同温度下的人工时效研究,进一步证明热处理的调整范围是有限度的,需要综合考虑多种强化机理才能从更大范围上提高材料的综合力学性能。采用原位对比实验方法系统研究319S合金中热处理过程中出现的尺寸约3μm的扩散型孔洞。通过研究发现,合金相熔点温度以下热处理形成的孔洞,迥异于传统的过烧热处理缺陷,而是受到固态原子非平衡互扩散过程的影响。通过将Fick扩散定律、LSW扩散定律以及二维Kirkendall效应有机结合,完整的解释了本研究中发现的在三维体系铝合金内部存在的低温保温条件下固态原子扩散型孔洞的形成机制、临界尺寸问题及有效的预防机制问题。在温度恒定条件下,随着固溶时间的延长,孔洞数量增多并逐渐达到平台值;在时间恒定条件下,随着固溶温度的提高,孔洞数量增加并最终趋于稳定。通过添加低温预固溶阶段可以有效减少最终热处理孔洞出现频率;控制液态金属凝固过程,降低铸态组织中第二相的尺寸,提高其分布密度也是减少孔洞的有效措施之一。热处理实验表明,半固态铸造Al-Si-Cu-Mg系合金中存在显着的自然时效强化现象。在T4热处理中,通过采用自然时效,可提高357铝合金硬度值达20%;在T6热处理中,通过控制自然时效时间,可以大幅度提高319S合金内部析出相的分布密度达40%。在Al-Si-Cu系合金的T6热处理制度中,应当添加并控制一定时长的自然时效停滞期,结合实际生产最少应添加10h以上,一般推荐以24小时为宜。采取多级时效热处理工艺,通过对温度和时间的合理制定,是改善Al-Si-Cu-Mg系合金综合力学性能理想方法之一。在研究固态金属材料硬度与抗拉强度之间的关系中,通过Van der Waals分子力场计算、有限元计算机模拟和实验验证的方法,从能量输入、形变产出的角度,以固态原子位移量作为研究指标,初步证明了固态金属本身硬度与强度之间的内在关联性。
向鹏霖[7](2017)在《基于结构应力的高速列车铝合金焊接车体疲劳寿命预测方法研究》文中指出高速列车采用轻量化设计和动力分散式技术,其结构和承受的载荷不同于传统的铁道机车车辆。列车车体材料采用铝合金挤压型材通过焊接工艺组装为整体,车体取消了底架中梁和横梁结构,其设备主要采用悬吊方式安装于车体底部。随着高速列车技术日趋成熟,运行速度的不断提高使得高速列车车体受到的随机载荷呈现高频和小幅值较多的特点,而且车体铝合金材料采用焊接工艺容易产生缺陷进而导致疲劳失效,因此对车体的结构强度可靠性提出了挑战。本文以某型高速列车中间车车体为研究对象,对高速服役载荷下的车体焊缝疲劳寿命预测方法进行研究,为高速列车车体的设计和维修周期的制定提供参考,对确保列车运行的安全可靠性具有重要意义。对ⅡW标准中的焊接接头疲劳寿命分析方法进行了介绍,分别对名义应力、热点应力、缺口应力方法的计算步骤和适用情况进行了分析。对ASME标准中具有网格不敏感特点的结构应力方法和等效结构应力方法的原理进行了研究,建立了焊接中空管道模型,采用等效结构应力方法进行了疲劳寿命预测并与文献中的试验数据进行对比,结果表明采用主S-N曲线分析得到寿命评估结果与试验结果一致,验证了本文编制的计算程序的正确性。通过建立车体的有限元模型,对车体的结构应力网格不敏感性进行了分析,结果表明在网格尺寸为15mm、30mm、50mm的情况下结构应力较为统一;建立了车辆多刚体系统动力学模型,施加实测轨道谱计算了车体空簧位置的载荷谱;采用Box-Behnken矩阵设计方法和多项式拟合方法建立了车体的代理模型,实现了车体的载荷谱到动态结构应力历程的转化,并对拟合结果与直接有限元法结果进行了对比分析,结果表明多项式拟合法得到的计算结果最大相对误差为3.68%,满足工程计算精度要求;由于采用车体板壳模型分析焊缝结构应力与实际焊接接头存在差异,需要对接头部位应力集中进行修正,计算得到对接接头的修正系数为1.35,搭接接头的修正系数为3.65,将采用板壳模型计算得到的结构应力修正为考虑焊接接头应力集中的结构应力。在前述计算车体关注点动态结构应力的基础上,通过雨流计数法得到了结构应力中的薄膜应力和弯曲应力范围分量,进而转化得到关注点的等效结构应力块谱,结合主S-N曲线和Miner线性累积损伤理论对车体焊缝关注点的疲劳损伤结果及运营里程进行了计算,结果表明车体满足最高设计寿命,其疲劳薄弱点出现在侧墙两端的窗角位置;基于Paris方程对高速列车车体的疲劳关注点裂纹进行了扩展寿命分析,获得了裂纹深度随运行公里数变化的曲线,并与目前我国制定的标准检修修程进行了对比分析,为高速列车铝合金车体的检修周期制定提供参考;根据EN12663标准对铝合金车体的疲劳动应力进行了台架实验测试,分析了车体分别受到的三个不同方向载荷对车体各部位应力的影响,结果显示车体疲劳薄弱位置与疲劳分析中的结果一致。
卢宏兴[8](2017)在《铝硅合金半固态压铸成形产品缺陷的形成机理及控制研究》文中进行了进一步梳理日益广泛的铝合金应用,例如在汽车领部件上的应用,对铝合金产品提出越来越高的质量要求。半固态压铸成形技术,是一种能以低成本制备高质量铝合金产品的成形技术。其发展目标市场是有高质量高性能产品需求的高端市场,因而对产品缺陷控制有很高的要求。但是,由于缺乏对半固态压铸成形产品缺陷的系统性研究和控制方法,工程师们在生产实践中还是被产品缺陷所困扰。本课题的研究目的是揭示半固态压铸成形产品缺陷的主要影响因素和形成机理,获得缺陷的控制方法。为了实现该目标,本课题以铝硅合金为依托,综合应用实验分析、模拟分析等手段,对半固态压铸成形产品的主要缺陷进行了全面分析。气孔缺陷、鼓泡缺陷、缩孔缺陷是半固态压铸成形产品中主要的缺陷类型,闲此,对其展开了系统性研究。取得以下成果:(1)型腔气体卷入是半固态压铸成形产品气孔缺陷的主要成因。对于半固态金属流体前沿表面发生湍流卷气的倾向,内浇口速度和初始固相分数是主要影响因素。减小内浇口速度,有助于减少铸件表层、芯部的气孔孔缺陷。增大初始固相分数,有助于减少铸件芯部的气孔缺陷。在0.45的固相分数条件下,铸件表层气孔孔的形成频率最小。对于铸件表面发生补型卷气的倾向,模具温度的影响比初始固相分数的影响显着。提升模具温度、减小初始固相分数,有利于抑制铸件表层气孔缺陷的形成。卷入半固态金属中的气体不能在浮力的作用下脱离半固态金属。(2)鼓泡缺陷的形成具有一个临界温度,当热处理温度低于该温度时,鼓泡缺陷不会产生。增大保压凝固压力,鼓泡缺陷的形成临界温度降低,鼓泡缺陷的平均直径增大。减小气孔内初始气压、减小气孔的长短轴比、减小气孔的体积、增加气孔深度、提高合金的强度,都有利于提高鼓泡缺陷的形成临界温度。其中,气孔的体积、形状、深度对鼓泡缺陷形成温度的影响较为显着,其他因素影响较弱。(3)缩孔缺陷主要分布在产品芯部。增大保压凝固压力、增大初始固相分数,有利于降低试样芯部缩孔缺陷的面积比例。增大保压凝固压力、减小初始固相分数,缩孔缺陷形成的临界位置向试样芯部移动。增大保压凝固压力是应对缩孔缺陷最有效的办法。保压凝固压力的有效判决:当试样芯部温度达到固相线温度时,(?)(4)半固态压铸成形缺陷控制的六条方法:(a)选择合适的合金,(b)保证干净的熔体,(c)制备合格的半固态金属,(d)降低充型速度,提高模具温度,(e)设置充足的排气口,避免出现困气,(f)凝固过程避免出现热节。这六条方法已被运用到生产实践中,辅助模具设计、工艺制定,制备了多种无缺陷的半固态压铸成形产品。本论文的创新点在于:(1)确定了铝硅合金半固态压铸成形中,初始固相分数对气孔缺陷形成倾向的影响规律,(2)系统性地研究了铝硅合金半固态压铸成形产品热处理过程中,鼓泡缺陷形成温度的影响因素,并确定了主要影响因素,(3)确定了铝硅合金半固态压铸成形中,初始固相分数对缩孔缺陷形成倾向的影响规律,(4)形成了铝硅合金半固态压铸成形产品缺陷控制的六条方法。本论文的研究成果将有助于压铸工程师们理解半固态压铸成形产品缺陷的形成机理,为他们在生产实践中预测和应对缺陷问题提供理论指导。
邓晶[9](2016)在《轮胎拧紧机滑轨小车断裂失效分析与改进》文中提出轮胎拧紧机是汽车制造业中重要的装配机械。某厂使用的轮胎拧紧机铝合金滑轨小车在运行两个月之后就发生断裂失效事故。本文针对铝合金滑轨小车发生的断裂失效事故进行了失效分析,研究结果发现:铝合金滑轨小车结构不合理及材料不合格问题是引起铝合金滑轨小车脆性断裂的主要原因。通过滑轨小车结构改进解决其机械结构不合理的问题。结合ISO12100分析思路,对轮胎拧紧机系统安全性进行了分析,提出了一系列改进措施。改造后的轮胎拧紧机在之后的一年多的装配生产中并没有发生失效事故以及其它安全事故。
王江涛[10](2015)在《铝合金及其焊接件激光冲击强化抗环境损伤工艺与机理研究》文中研究指明7075铝合金具有比强度高,易于加工等优点而广泛应用于航空航天、轨道交通、航海工程等行业的结构件中,焊接是其被制成结构件主要的连接方式之一。在实际工作中,所有结构件都是要与周围环境相互作用的,如飞机与潮湿的大气环境、轮船与海水环境、发动机叶片与高温环境等等。这些环境介质与7075铝合金及其焊接头的相互作用会造成破坏和损伤,影响结构的使用性能和寿命,导致整个产品失效。大多数的损伤和破坏都是从表面发生的,因此表面处理与改性是提高7075铝合金抗环境损伤的重要手段。激光冲击作为一种新型的表面改性技术具有热影响小、效率高、可控性强,绿色无污染等优点。但国内外激光冲击铝合金强化技术的研究主要集中在力学性能的研究,而且是常温下性能测试研究的比较多。对于7075铝合金及其焊接头激光冲击后抗腐蚀性能和耐高温性能提高的机理目前还没有统一的认识,因此研究激光冲击强化技术对7075铝合金抗腐蚀(尤其是卤环境)耐高温等性能提高的工艺和机理具有重要的价值和实践意义。本文根据7075铝合金的静态屈服强度,通过计算分析,结合GAIAR型Nd:YAG纳秒高功率激光器参数范围,通过对比测试冲击后的表面完整性,对激光冲击参数进行优化。根据优化参数(光斑直径3mm、能量为9J、搭接率60%、脉宽10ns)对7075铝合金进行冲击强化处理,借助现代测试分析手段对冲击后的物相、微观组织等进行分析,研究激光冲击细化晶粒、诱发高密度位错的机理。测试激光冲击前后7075铝合金的抗环境损伤能力的变化,主要包括电化学腐蚀测试、应力腐蚀测试、蠕变测试和高温疲劳测试。采用等离子弧对7075铝合金进行焊接,制作了专用焊接夹具减小其焊接变形,获得具有工程实用级别的焊接头。利用优化的冲击参数(光斑直径3mm、能量为6J、搭接率60%、脉宽12ns)对其激光冲击处理,使焊接头表面获得0.3mm层深(1次冲击)的残余压应力层,焊缝区中心线处由50MPa残余拉应力转化为-25MPa的残余压应力。对于本身为压应力的热影响区,1次冲击后残余压应力增大1倍。接着对冲击前后7075铝合金焊接头的微观组织进行分析,研究其残余应力转换的微观机理,测试激光冲击后7075铝合金焊接头的抗环境损伤能力的变化,主要包括电化学腐蚀测试、应力腐蚀测试、蠕变测试。通过对7075铝合金及其焊接头的上述实验研究和机理分析,获得了以下创新成果:(1)确定了激光冲击7075铝合金诱导孪晶结构的工艺参数范围。建立了激光冲击后晶粒尺寸、晶格显微畸变和位错密度的数学计算模型,该模型精确地描述了激光冲击次数对7075铝合金微观组织结构的影响规律,为激光冲击强化工艺参数的优化选择提供理论支持。(2)在激光冲击强化提高7075铝合金及其焊接头抗电化学腐蚀能力方面获得了丰富的实验数据和工艺参数,发现了激光冲击在提高7075铝合金抗电化学腐蚀方面的优越性:不仅能使试样自腐蚀电位和点蚀电位正移,而且能使试样极化曲线上出现电位范围至712.9 mV的阳极钝化区间,钝化电阻比冲击前提高了近30倍,从而大大提高7075铝合金的抗腐蚀性。(3)摸索出了一套正确可行的激光冲击实验参数与方法,利用其可以有效抑制应力腐蚀裂纹萌生,阻止裂纹扩展,提高7075铝合金及其焊接头的抗应力腐蚀能力,使其伸长率、到达断裂的时间、静强度与冲击前相比提高11.13%、20%、100%,把7075铝合金焊接头的腐蚀敏感指数由13.6%降为8.25%。(4)研究了激光冲击提高7075铝合金耐高温性能的机理和工艺参数,研究表明:激光冲击强化可使7075铝合金蠕变断裂寿命提高2倍左右,在一定范围内有效抑制了7075铝合金对温度的敏感性;测试了不同冲击工艺参数下7075铝合金稳态结束时的时间、应变和应变率,为铝合金结构件工程应用检修和蠕变时效成形提供了重要的理论参考。(5)利用激光冲击的方法延长了7075铝合金高温疲劳寿命,使其寿命增长率最高达76.41%,建立了高温残余应力释放模型,有效解释了激光冲击提高7075铝合金耐高温性能的原因,为激光冲击改善铝合金高温疲劳实践应用提供了理论支持。
二、铅合金部件内部质量检测技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铅合金部件内部质量检测技术研究(论文提纲范文)
(1)Serpent-2在磁约束聚变堆中子学中的应用及包层氚增殖率的相关研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 能源的利用 |
1.2 磁约束可控核聚变 |
1.3 磁约束聚变中子学及包层的氚增殖 |
1.3.1 磁约束聚变中子学 |
1.3.2 蒙特卡罗粒子输运程序 |
1.3.3 EU DEMO和CFETR包层概念设计 |
1.3.4 氚增值材料和氚增殖率 |
1.4 论文的研究意义及主要内容 |
第二章 Serpent-2和中子学相关计数 |
2.1 Serpent简介 |
2.1.1 Serpent代码的发展历史 |
2.1.2 Serpent代码的应用现状 |
2.2 Serpent特性-基于CAD和非结构化网格的几何类型 |
2.3 数据库 |
2.4 Serpent模拟和计数原理 |
2.4.1 表面跟踪和delta跟踪 |
2.4.2 径迹长度估计 |
2.4.3 碰撞通量估计 |
2.4.4 Serpent中的通量估计 |
2.4.5 MCNP中的通量估计 |
2.5 中子学相关参数的计数 |
2.6 本章小结 |
第三章 Serpent-2在EU DEMO HCPB包层中应用的基准测试 |
3.1 基准测试技术路线 |
3.2 EU-DEMO2017模型 |
3.3 中子源 |
3.4 基准测试及结果对比 |
3.4.1 中子和光子能谱 |
3.4.2 中子和光子核热 |
3.4.3 氚增殖率 |
3.5 全局减方差方法在EU DEMO HCPB包层中的应用 |
3.6 基于CAD几何功能在EU DEMO HCPB包层中的应用 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于Serpent-2的水冷陶瓷铅包层的TBR探索 |
4.1 水冷铅陶瓷增殖包层 |
4.2 WLCB建模 |
4.3 TBR探索 |
4.3.1 TBR参数分析 |
4.3.2 FW中TBR对材料的敏感度 |
4.3.3 BZ中TBR对材料的敏感度 |
4.3.4 FW结构对TBR的影响 |
4.3.5 铅合金对TBR的影响 |
4.3.6 BZ结构对TBR的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 CFETR S型弯HCCB包层的中子学分析 |
5.1 CFETR和HCCB包层 |
5.2 HCCB包层的中子学建模 |
5.3 中子学结果和讨论 |
5.3.1 中子壁负载分布 |
5.3.2 氚增殖 |
5.3.3 核热沉积和功率密度 |
5.3.4 屏蔽性能 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 本文特色与创新 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(2)某汽车企业禁限用物质控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.2 国外汽车禁用物质及回收利用的研究现状 |
1.2.1 欧盟 |
1.2.2 美国 |
1.2.3 韩国 |
1.2.4 日本 |
1.3 我国汽车禁限用物质及回收利用管理的研究现状 |
1.4 研究内容及意义 |
第2章 车用禁限用物质的危害及用途 |
2.1 禁限用物质的危害及存在形式 |
2.1.1 铅(Pb) |
2.1.2 汞(Hg) |
2.1.3 镉(Cd) |
2.1.4 六价铬(Cr6+) |
2.1.5 多溴联苯(PBB)及多溴二苯醚(PBDE) |
2.2 禁限用物质在汽车产品零部件中的存在形式 |
第3章 汽车企业禁限用物质管理方案制定及实施 |
3.1 资源企业介绍 |
3.2 汽车企业内管理方案 |
3.2.1 目标定义 |
3.2.2 对产品设计技术控制 |
3.2.3 对供应商控制 |
3.2.4 对设计验证控制及生产批准控制 |
3.2.5 对物流/入库/存储控制 |
3.2.6 对一致性控制 |
3.2.7 抽样检查控制 |
3.3 汽车企业信息化管控方案 |
3.3.1 基于CAMDS的禁限用物质数据管理程序 |
3.3.2 基于CAMDS的数据填报规范 |
第4章 汽车产品整车拆解及禁用物质分析 |
4.1 汽车产品的整车拆解原理 |
4.1.1 总体构造 |
4.1.2 汽车产品的拆解作业 |
4.2 汽车产品的整车准备阶段 |
4.2.1 人员配给 |
4.2.2 设备准备 |
4.2.3 拆解场地 |
4.2.4 定性定量分析实验室场地 |
4.2.5 拆解方式和作业组织 |
4.3 汽车产品的整车拆解阶段 |
4.3.1 拆解原则 |
4.3.2 拆解过程 |
4.4 汽车产品的材料检测阶段 |
4.4.1 检测方法及设备 |
4.4.2 检测限值 |
4.4.3 样块制作 |
4.4.4 检测流程 |
4.5 汽车产品的报告阶段 |
4.6 汽车产品的检测优化方案 |
4.6.1 简化检测项目 |
4.6.2 六价铬检测结果的差异 |
4.6.3 检测结果分析 |
第5章 禁限用物质的替代应用 |
5.1 发动机轴瓦中铅的替代 |
5.2 表面处理中六价铬的替代 |
第6章 结论 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)铅铋冷却快堆主循环泵优化设计与可靠性分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 第四代铅冷却快堆发展现状 |
1.2.2 核主泵的发展现状 |
1.2.3 多学科优化理论的工程应用现状 |
1.3 本课题研究的主要内容 |
第二章 铅冷快堆的设计方案及主循环泵的设计选型 |
2.1 铅冷却快堆的不同设计方案 |
2.1.1 ELFR核反应系统及结构特点 |
2.1.2 SSTAR核反应系统及结构特点 |
2.1.3 SVBR75/100 核反应系统及结构特点 |
2.1.4 BREST-OD-300 核反应系统及结构特点 |
2.1.5 ALFRED核反应系统及结构特点 |
2.1.6 MYRRHA核反应系统及结构特点 |
2.1.7 SNCLFR-100 核反应系统及结构特点 |
2.2 LFR主回路冷却系统及主循环泵的设计选型 |
2.2.1 LFR主回路冷却系统设计方案的讨论分析 |
2.2.2 CLEAR-I快堆的设计要求与结构特点 |
2.2.3 LFR主循环泵的选型与技术可靠性分析 |
2.3 LFR主循环泵的结构选择 |
2.3.1 主循环泵的设计要求 |
2.3.2 主循环泵的结构形式选择 |
2.4 主循环泵过流部件的水力设计 |
2.4.1 泵的进出口直径水力设计 |
2.4.2 叶轮的水力设计 |
2.4.3 空间导叶的水力设计 |
2.4.4 对称型双出口蜗壳的水力设计 |
2.5 不同结构形式的主循环泵全工况水力特性对比分析 |
2.5.1 定常计算模拟设置 |
2.5.2 定转速正转全流量工况水力特性对比分析 |
2.5.3 定转速反转全流量工况水力特性对比分析 |
2.5.4 卡轴全流量工况水力特性对比分析 |
2.5.5 飞逸全流量工况水力特性对比分析 |
2.6 正转全流量工况下主循环泵瞬态水力特性分析 |
2.6.1 非定常边界条件设置 |
2.6.2 叶轮瞬态径向力、轴向力变化规律 |
2.6.3 主循环泵内瞬态压力脉动特性分析 |
2.7 本章小结 |
第三章 基于MDO主循环泵水力模型参数化优化设计 |
3.1 主循环泵ISIGHT多学科优化平台设计 |
3.2 主循环泵子午面参数化寻优设计 |
3.2.1 子午面参数化设计自动优化平台的建立 |
3.2.2 计算结果和分析 |
3.2.3 基于RSM对子午面参数的二次寻优 |
3.3 主循环泵径向面参数化寻优设计 |
3.3.1 径向面参数化设计自动优化平台的建立 |
3.3.2 试验结果与分析 |
3.3.3 基于RSM对径向面参数的二次寻优 |
3.4 主循环泵惰转可靠性计算与相关性分析 |
3.4.1 主循环泵惰转试验仿真平台的搭建 |
3.4.2 试验结果与分析 |
3.5 主循环泵的多目标水力优化设计 |
3.5.1 基于ISIGHT多学科优化平台的建立 |
3.5.2 BP神经网络数学模型的建立 |
3.5.3 试验结果与分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 主循环泵的启动安全特性分析 |
4.1 主循环泵的瞬态启动特性理论推导 |
4.2 启动过程中主循环泵转子部件瞬变载荷特性分析 |
4.2.1 结构域网格及边界条件设置 |
4.2.2 启动过程泵扬程和水阻力矩的变化规律 |
4.2.3 启动过程叶轮瞬态径向和轴向载荷的变化规律 |
4.2.4 叶轮叶片压力载荷分布随时间变化规律 |
4.2.5 叶轮应力分布及动应力转移变化规律 |
4.3 本章小结 |
第五章 主循环泵水力性能试验及高温试验台研制 |
5.1 水介质外特性试验和试验验证 |
5.2 LBE高温水力特性实验台的搭建 |
5.2.1 高温试验台的设计与试验方案 |
5.2.2 试验结果分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究结果总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
一、发表论文 |
二、参加科研项目 |
三、已授权发明专利 |
四、获奖情况 |
附页 |
(4)新型复合结构衬套界面间相互作用机理与试验研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 金属基复合材料界面基础理论 |
2.1 引言 |
2.2 金属基复合材料生产工艺 |
2.2.1 轧制法 |
2.2.2 扩散焊接法 |
2.2.3 爆炸复合法 |
2.3 金属基复合理论 |
2.3.1 金属键合理论 |
2.3.2 分子扩散理论 |
2.4 金属基复合材料界面力学模型 |
2.4.1 界面相、界面层和中间层 |
2.4.2 力学模型的必要性和合理性 |
2.4.3 界面结合的分类 |
2.4.4 界面问题的特殊性 |
2.5 金属基复合材料破坏形式 |
2.6 本章小结 |
第三章 复合结构衬套结合性能试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 SEM扫描电镜观察试验 |
3.2.1 试验原理 |
3.2.2 试件的制备 |
3.2.3 试验步骤 |
3.2.4 试验结果 |
3.3 XRD残余应力试验 |
3.3.1 残余应力概念 |
3.3.2 试验原理 |
3.3.3 试件表面处理 |
3.3.4 仪器的校验调整 |
3.3.5 试验步骤 |
3.3.6 试验结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 复合结构衬套分子动力学计算 |
4.1 引言 |
4.2 分子动力平衡基础理论 |
4.3 基于材料组分的分子动力学计算 |
4.3.1 分子模型的构建 |
4.3.2 分子动力学模拟 |
4.3.3 复合结构衬套界面结合能的计算 |
4.4 复合结构危险结合界面判定 |
4.5 相邻材料间界面结合能计算 |
4.6 不同温度下分子动力学计算 |
4.7 有无过渡层的分子动力学计算 |
4.8 本章小结 |
第五章 基于奇异应力场的复合结构衬套危险结合界面判定 |
5.1 引言 |
5.2 复合结构奇异应力场的计算 |
5.3 复合结构衬套界面端奇异应力场参数计算 |
5.4 不同钢体与巴氏合金结合的界面端奇异应力场计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 课题展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
(5)海缆电气和机械故障对光纤温度/应变影响的建模分析和特征提取(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 课题国内外研究现状 |
1.3 课题主要研究内容 |
第2章 海缆状态监测系统以及建模分析理论基础 |
2.1 海缆结构 |
2.2 基于BOTDR的海缆状态监测系统 |
2.2.1 光纤分布式传感 |
2.2.2 海缆状态监测系统 |
2.3 海缆建模分析的理论基础 |
2.3.1 热分析 |
2.3.2 结构动力学分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 海缆电气故障对光纤温度影响的建模分析和特征提取 |
3.1 海缆电气故障与仿真建模方法 |
3.1.1 海缆电气故障 |
3.1.2 仿真平台 |
3.1.3 材料选择 |
3.1.4 损耗计算 |
3.1.5 几何建模与边界条件设置 |
3.1.6 网格剖分 |
3.2 绝缘正常情况下建模与分析 |
3.2.1 仿真结果的验证 |
3.2.2 模型物理尺寸对结果的影响 |
3.2.3 环境因素对结果的影响 |
3.3 整体绝缘性能下降情况下建模与分析 |
3.3.1 基于tanδ的海缆绝缘性能评价标准和故障模拟 |
3.3.2 仿真结果分析 |
3.4 局部绝缘性能下降情况下建模与分析 |
3.4.1 局部绝缘性能下降故障模拟 |
3.4.2 仿真结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 海缆机械故障对光纤应变影响的建模分析和特征提取 |
4.1 海缆机械故障与仿真建模方法 |
4.1.1 海缆机械故障 |
4.1.2 仿真平台 |
4.1.3 单位制定义 |
4.1.4 单元与材料选择 |
4.1.5 几何建模与网格剖分 |
4.1.6 接触定义与沙漏能控制 |
4.2 拉伸情况下的建模与分析 |
4.2.1 拉伸载荷与约束控制 |
4.2.2 仿真结果分析 |
4.3 扭转情况下的建模与分析 |
4.3.1 扭转载荷与约束控制 |
4.3.2 仿真结果分析 |
4.4 锚砸情况下的建模与分析 |
4.4.1 锚砸载荷与约束控制 |
4.4.2 仿真结果分析 |
4.5 故障辨识与特征提取 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(6)半固态铸造Al-Si-Cu-Mg合金热处理工艺及强化机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题工程背景 |
1.2 半固态成形技术进展 |
1.2.1 半固态成形技术基本原理及特点 |
1.2.2 半固态技术分类 |
1.2.3 半固态技术优势及发展现状 |
1.3 铝合金分类及热处理技术 |
1.3.1 铝合金分类及其组织特点 |
1.3.2 热处理分类及其强化理论 |
1.4 热处理扩散模型分析 |
1.4.1 金属中的自扩散 |
1.4.2 合金中元素扩散 |
1.5 课题提出 |
2 研究内容及路线 |
2.1 课题研究内容 |
2.2 课题研究路线 |
3 实验材料与实验方法 |
3.1 实验材料 |
3.2 实验设备 |
3.2.1 半固态流变工艺设备 |
3.2.2 半固态触变工艺设备 |
3.2.3 压铸成形设备 |
3.3 分析测试方法 |
3.3.1 差示扫描热分析仪(DSC) |
3.3.2 金相组织分析 |
3.3.3 金相组织平均晶粒度统计 |
3.3.4 第二相形貌尺寸统计 |
3.3.5 化学成分分析 |
3.3.6 微观组织分析 |
3.3.7 硬度测试 |
4 铝合金热处理组织演化与性能强化规律研究 |
4.1 电磁搅拌法制357铝合金热处理过程组织演化与性能研究 |
4.1.1 组织转变研究 |
4.1.2 性能优化研究 |
4.1.3 本节结论 |
4.2 半固态流变成形357合金热处理过程性能研究 |
4.2.1 组织研究及热处理优化研究 |
4.2.2 合金拉伸性能与断口分析 |
4.2.3 本节结论 |
4.3 半固态流变成形319S铝合金热处理过程组织演化与性能研究 |
4.3.1 组织转变研究 |
4.3.2 性能优化研究 |
4.3.3 本节结论 |
4.4 半固态流变成形与触变成形319S铝合金热处理差异性研究 |
4.4.1 固溶热处理参数差异性研究 |
4.4.2 时效热处理参数差异性研究 |
4.4.3 半固态流变成形与触变成形319S铝合金性能差异性研究 |
4.4.4 本节结论 |
4.5 本章结论 |
5 热处理固态原子扩散型孔洞形成机理研究 |
5.1 热处理缺陷分类 |
5.2 固态扩散理论及熟化理论 |
5.2.1 Fick扩散定律 |
5.2.2 LSW熟化理论 |
5.2.3 Kirkendall效应 |
5.3 319S铝合金热处理固态原子扩散型孔洞研究 |
5.3.1 热处理过程中孔洞问题提出 |
5.3.2 实验现象与讨论 |
5.3.3 固态扩散现象实验验证过程 |
5.4 本章结论 |
6 热处理强化机理及固态扩散研究 |
6.1 铝合金固溶强化机理分析 |
6.2 铝合金时效强化机理分析 |
6.3 自然时效对357、319S铝合金强化机理分析 |
6.4 本章结论 |
结论 |
创新点 |
附录 |
A、Weibull分布法分析大量实验数据 |
B、铝合金强度与硬度的关联性分析 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
作者简介 |
(7)基于结构应力的高速列车铝合金焊接车体疲劳寿命预测方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 疲劳强度评估方法国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 基于ASME标准的结构应力及等效结构应力方法 |
2.1 ⅡW标准中的疲劳强度分析方法 |
2.1.1 疲劳应力分析方法介绍 |
2.1.2 疲劳寿命分析理论 |
2.2 基于ASME标准的等效结构应力方法 |
2.2.1 结构应力方法 |
2.2.2 基于结构应力的K因子计算 |
2.2.3 等效结构应力法及主S-N曲线 |
2.3 等效结构应力分析方法实例 |
2.4 本章小结 |
第3章 车体动态结构应力计算分析 |
3.1 铝合金车体有限元模型 |
3.1.1 铝合金车体有限元模型建立 |
3.1.2 车体结构应力的网格敏感性分析 |
3.2 车体载荷谱计算 |
3.2.1 车辆多体系统动力学模型建立 |
3.2.2 车辆多体系统动力学仿真 |
3.2.3 车体动态载荷历程计算 |
3.3 动态结构应力计算 |
3.3.1 多项式拟合方法 |
3.3.2 车体结构动应力计算 |
3.3.3 动态结构应力计算误差分析 |
3.4 焊接接头几何应力集中系数计算 |
3.5 本章小结 |
第4章 车体疲劳寿命计算及分析 |
4.1 等效结构应力方法计算步骤及疲劳性能数据分析 |
4.1.1 ASME标准中的等效结构应力方法计算步骤 |
4.1.2 车体铝合金接头疲劳数据分析 |
4.2 铝合金车体疲劳寿命计算分析 |
4.2.1 车体关注点等效结构应力计算 |
4.2.2 车体焊缝关注点疲劳寿命计算 |
4.2.3 车体疲劳寿命结果分析 |
4.3 车体疲劳裂纹扩展寿命计算分析 |
4.3.1 高速列车检修周期制定概述 |
4.3.2 疲劳裂纹扩展寿命分析方法 |
4.3.3 车体关注点疲劳裂纹扩展寿命计算分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 铝合金车体台架动应力试验 |
5.1 车体试验台介绍 |
5.2 铝合金车体动应力测试 |
5.2.1 铝合金车体动应力测试工况 |
5.2.2 车体动应力测试布置 |
5.3 铝合金车体动应力测试结果及分析 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
(8)铝硅合金半固态压铸成形产品缺陷的形成机理及控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 铝合金应用概况 |
1.1.2 半固态金属及其制备技术 |
1.1.3 半固态压铸成形技术及其优势 |
1.1.4 课题提出及意义 |
1.2 铝合金半固态压铸成形产品缺陷的研究现状 |
1.2.1 气孔缺陷的研究现状 |
1.2.2 鼓泡缺陷的研究现状 |
1.2.3 缩孔缺陷的研究现状 |
1.3 课题的主要研究内容、技术路线和主要难点 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 主要难点 |
2 实验材料、方法及设备 |
2.1 实验材料及其热力学性质 |
2.2 半固态金属制备方法和设备 |
2.2.1 升温途径(电磁感应加热法) |
2.2.2 降温途径(旋转热焓平衡法) |
2.3 压铸成形过程和设备 |
2.3.1 压铸成形过程 |
2.3.2 压铸成形设备 |
2.3.3 压铸模具型腔结构 |
2.4 半固态压铸成形过程模拟仿真 |
2.4.1 模拟仿真操作流程 |
2.4.2 材料黏度模型 |
2.5 缺陷检测方法和设备 |
2.5.1 鼓泡测试 |
2.5.2 超声探伤 |
2.5.3 荧光渗透检测 |
2.5.4 表面观测 |
2.5.5 金相分析 |
3 气孔缺陷的形成机理和控制方法研究 |
3.1 流体前沿湍流卷气型气孔缺陷的形成机理分析 |
3.1.1 工艺参数对芯部气孔缺陷形成的影响 |
3.1.2 工艺参数对表层气孔缺陷形成的影响 |
3.1.3 气孔缺陷形成机理分析 |
3.2 铸件表面补型卷气型气孔缺陷的形成机理分析 |
3.2.1 工艺参数对气孔缺陷形成的影响 |
3.2.2 气孔缺陷形成机理分析 |
3.3 卷入气泡逃逸可能性研究 |
3.3.1 模型推导分析 |
3.3.2 实验验证 |
3.4 气孔缺陷的控制方法 |
3.5 本章小结 |
4 鼓泡缺陷的形成机理和控制方法研究 |
4.1 鼓泡缺陷的特征 |
4.2 工艺参数对鼓泡缺陷形成的影响分析 |
4.2.1 实验方案 |
4.2.2 热处理温度的影响 |
4.2.3 保压凝固压力的影响 |
4.3 鼓泡缺陷微观形成机理分析 |
4.3.1 鼓泡形成过程模拟仿真 |
4.3.2 鼓泡缺陷形成过程 |
4.3.3 气孔内初始压力对鼓泡缺陷形成温度的影响 |
4.3.4 气孔形状对鼓泡缺陷形成温度的影响 |
4.3.5 气孔体积对鼓泡缺陷形成温度的影响 |
4.3.6 气孔深度对鼓泡缺陷形成温度的影响 |
4.3.7 合金强度对鼓泡缺陷形成温度的影响 |
4.4 模具涂料使用量对鼓泡缺陷的影响分析 |
4.5 鼓泡缺陷的控制方法 |
4.6 本章小结 |
5 缩孔缺陷的形成机理和控制方法研究 |
5.1 缩孔缺陷的特征 |
5.2 工艺参数对缩孔缺陷形成的影响 |
5.2.1 实验方案 |
5.2.2 保压凝固压力的影响 |
5.2.3 初始固相分数的影响 |
5.3 缩孔缺陷形成机理分析 |
5.4 缩孔缺陷的控制方法 |
5.5 本章小结 |
6 铝硅合金半固态压铸成形缺陷控制方法 |
结论 |
主要创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)轮胎拧紧机滑轨小车断裂失效分析与改进(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 装配系统简介和项目背景 |
1.1.1 装配系统及其分类 |
1.1.2 装配系统在汽车行业内的发展 |
1.1.3 汽车行业内的轮胎拧紧机装配 |
1.1.4 轮胎拧紧机失效的情况介绍 |
1.2 国内外的研究现状 |
1.2.1 起重设备的失效 |
1.2.2 设备安全性分析与评价 |
1.3 本文的主要研究内容与技术路线 |
第2章 铝合金滑轨小车断裂失效原因分析 |
2.1 引言 |
2.2 铝合金滑轨小车的取样位置与数量 |
2.3 铝合金滑轨小车的断口分析 |
2.4 铝合金滑轨小车的金相分析 |
2.5 铝合金滑轨小车的能谱分析 |
2.6 铝合金滑轨小车的化学成分分析和机械性能测试 |
2.6.1 铝合金滑轨小车化学成分分析 |
2.6.2 铝合金滑轨小车机械性能测试 |
2.7 本章小结 |
第3章 轮胎拧紧机的机械结构合理性分析与改进方案研究 |
3.1 引言 |
3.2 轮胎拧紧机的机械结构合理性分析 |
3.2.1 铝合金滑轨小车的工况介绍 |
3.2.2 铝合金滑轨小车的结构情况 |
3.2.3 铝合金滑轨小车机械强度分析 |
3.2.4 轮胎拧紧机的机械结构合理性分析小结 |
3.3 轮胎拧紧机防止设备失效的结构改进措施 |
3.4 轮胎拧紧机改进措施的机械强度计算 |
3.4.1 改进后铝合金滑轨小车的工况介绍 |
3.4.2 改进后铝合金滑轨小车的弯矩受力计算 |
3.4.3 改进后铝合金滑轨小车机械强度分析 |
3.4.4 部分系数法来验算铝合金滑轨小车机械强度 |
3.5 本章小结 |
第4章 轮胎拧紧机的系统安全改进方案研究 |
4.1 引言 |
4.2 轮胎拧紧机使用ISO12100进行安全风险分析与评价 |
4.2.1 ISO12100分析与评价技术介绍 |
4.2.2 ISO12100技术分析的实施 |
4.2.3 轮胎拧紧机存在的风险 |
4.3 轮胎拧紧机改进方案 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结 |
参考文献 |
致谢 |
(10)铝合金及其焊接件激光冲击强化抗环境损伤工艺与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 铝合金的特点及应用 |
1.1.2 铝合金结构的损伤与失效 |
1.2 激光冲击强化概述 |
1.2.1 激光冲击强化的机理 |
1.2.2 激光冲击强化的核心部件 |
1.2.3 激光冲击强化的应用 |
1.3 激光冲击强化技术的研究现状 |
1.3.1 激光冲击作用下材料内部应力波的传播特点 |
1.3.2 激光冲击强化诱导的残余应力及其影响 |
1.3.3 激光冲击强化对材料微观结构的改变及其机理 |
1.4 焊接头激光冲击强化处理研究现状 |
1.5 选题的意义及研究内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 激光冲击强化铝合金的表层性能表征 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设备与工艺 |
2.2.1 激光冲击强化装备系统 |
2.2.2 激光冲击强化工艺参数 |
2.3 激光冲击区残余应力分析 |
2.3.1 测试方法与设备 |
2.3.2 不同光斑直径对铝合金表层残余应力的影响 |
2.3.3 不同激光冲击强化次数对铝合金残余应力的影响 |
2.4 激光冲击强化区表面形貌与粗糙度 |
2.4.1 激光冲击强化对铝合金表面形貌的影响 |
2.4.2 激光冲击强化对铝合金表面粗糙度的影响 |
2.5 激光冲击强化层的显微硬度分析 |
2.5.1 激光冲击强化后材料表面显微硬度分析 |
2.5.2 激光冲击强化后沿深度方向的硬度变化 |
2.6 激光冲击强化层物相与微观组织分析 |
2.6.1 激光冲击强化前后铝合金的物相分析 |
2.6.2 激光冲击强化后铝合金的微观组织分析 |
2.6.3 激光冲击强化后铝合金的晶粒细化机理分析 |
2.7 小结 |
第3章 激光冲击强化对铝合金及其焊接头电化学腐蚀行为的影响 |
3.1 7075铝合金的焊接工艺与微观组织 |
3.1.1 7075铝合金的焊接工艺 |
3.1.2 焊接头的组织分析方法 |
3.2 激光冲击强化7075铝合金焊接头 |
3.2.1 试样的制备与激光冲击强化 |
3.2.2 激光冲击强化对焊接头微观缺陷的影响 |
3.2.3 激光冲击强化对焊接头微观组织的影响 |
3.2.4 激光冲击强化诱导的焊接头硬化分析 |
3.2.5 激光冲击强化次数对焊接头残余应力的影响 |
3.3 电化学腐蚀实验方法 |
3.3.1 试样的准备 |
3.3.2 实验的工艺 |
3.4 动电位极化曲线分析 |
3.4.1 铝合金的动电位极化行为 |
3.4.2 铝合金焊接头的动电位极化行为 |
3.4.3 铝合金焊接头的钝化行为 |
3.5 阻抗曲线分析 |
3.6 腐蚀形貌分析 |
3.7 激光冲击强化对电化学腐蚀行为的影响机理 |
3.7.1 晶粒细化对电化学腐蚀行为的影响机理 |
3.7.2 残余压应力对电化学腐蚀行为的影响机理 |
3.7.3 表面缺陷的改变对电化学腐蚀行为的影响机理 |
3.8 小结 |
第4章 激光冲击强化对铝合金及其焊接头应力腐蚀行为的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验设备与方法 |
4.2.1 应力腐蚀实验设备与方法 |
4.2.2 应力腐蚀试样制作 |
4.2.3 拉伸试样的制作 |
4.3 试样的处理 |
4.3.1 激光冲击强化处理 |
4.3.2 固溶时效处理 |
4.4 两种工艺对比与参数的优化 |
4.4.1 显微硬度的对比 |
4.4.2 残余应力的对比 |
4.5 铝合金焊接头的拉伸性能实验 |
4.5.1 拉伸力学性能 |
4.5.2 拉伸断口分析 |
4.6 激光冲击强化后铝合金焊缝区晶粒细化机制 |
4.7 激光冲击铝合金及其焊接头对应力腐蚀性能的影响 |
4.7.1 应力应变曲线分析 |
4.7.2 腐蚀敏感指数分析 |
4.7.3 断口形貌分析 |
4.7.4 抗应力腐蚀提高机理分析 |
4.8 小结 |
第5章 激光冲击强化对铝合金及其焊接头高温蠕变性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验设备与工艺 |
5.2.1 蠕变实验设备 |
5.2.2 蠕变试样准备 |
5.2.3 蠕变试样激光冲击强化 |
5.2.4 实验工艺条件 |
5.3 蠕变行为分析 |
5.3.1 应变率曲线 |
5.3.2 蠕变断裂曲线 |
5.3.3 蠕变断口分析 |
5.3.4 焊接头的蠕变行为分析 |
5.4 基于位错和滑移的蠕变机制研究 |
5.4.1 基于滑移的铝合金蠕变机制研究 |
5.4.2 铝合金蠕变的激光冲击强化改性机理 |
5.4.3 铝合金焊接头蠕变的激光冲击强化改性机理 |
5.5 小结 |
第6章 激光冲击强化铝合金的高温疲劳实验与数值模拟 |
6.1 引言 |
6.2 实验设备与试样 |
6.2.1 实验设备与参数 |
6.2.2 试样制作 |
6.2.3 高温疲劳试样激光冲击强化 |
6.3 实验结果与分析 |
6.3.1 残余应力测试与分析 |
6.3.2 微观组织观察 |
6.3.3 疲劳寿命结果分析 |
6.3.4 宏观断口形貌分析 |
6.3.5 疲劳裂纹源分析 |
6.3.6 裂纹扩展区分析 |
6.3.7 疲劳瞬断区分析 |
6.3.8 激光冲击强化铝合金高温疲劳断裂机理分析 |
6.4 残余压应力的产生与高温释放数值模拟 |
6.4.1 材料本构模型的创建 |
6.4.2 激光冲击强化参数的确定 |
6.4.3 激光冲击强化过程的模型建立 |
6.4.4 激光冲击强化过程的模拟结果分析 |
6.4.5 残余应力的高温释放模拟与分析 |
6.5 小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间的科研成果 |
四、铅合金部件内部质量检测技术研究(论文参考文献)
- [1]Serpent-2在磁约束聚变堆中子学中的应用及包层氚增殖率的相关研究[D]. 陆玉东. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]某汽车企业禁限用物质控制研究[D]. 霍铮. 吉林大学, 2019(03)
- [3]铅铋冷却快堆主循环泵优化设计与可靠性分析[D]. 卢永刚. 江苏大学, 2019(03)
- [4]新型复合结构衬套界面间相互作用机理与试验研究[D]. 夏全志. 太原科技大学, 2019(04)
- [5]海缆电气和机械故障对光纤温度/应变影响的建模分析和特征提取[D]. 胡志伟. 华北电力大学, 2019(01)
- [6]半固态铸造Al-Si-Cu-Mg合金热处理工艺及强化机理研究[D]. 杜康. 北京有色金属研究总院, 2017(01)
- [7]基于结构应力的高速列车铝合金焊接车体疲劳寿命预测方法研究[D]. 向鹏霖. 西南交通大学, 2017(08)
- [8]铝硅合金半固态压铸成形产品缺陷的形成机理及控制研究[D]. 卢宏兴. 北京有色金属研究总院, 2017(01)
- [9]轮胎拧紧机滑轨小车断裂失效分析与改进[D]. 邓晶. 华东理工大学, 2016(05)
- [10]铝合金及其焊接件激光冲击强化抗环境损伤工艺与机理研究[D]. 王江涛. 江苏大学, 2015(12)