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  • 简介:为研究固态Ti/Al扩散偶的扩散反应,将Ti/Al箔构成的扩散偶分别在525,550,575和600°C退火1~40h。实验结果表明TiAl3是Ti/Al界面处生成的唯一相。TiAl3的优先长大是界面热力学作用的结果。TiAl3相主要向Al箔一侧长大,其长大过程符合抛物线规律。在晶界扩散的基础上,用有限差分方法模拟TiAl3相的长大过程,模拟结果和实验结果吻合较好。

  • 标签: 热压 扩散偶 TIAL3 有限差分 数值模拟
  • 简介:一直以来,国内一些再生铅企业轻视末端治理,并对废弃物的排放问题不以为然,自律意识较差,《再生有色金属工业污染排放标准-铅》无疑为这些企业敲响了警钟;对那些工艺设备先进,环保意识较强的企业而言,标准的实施不但不会是一种桎梏,反而可能意味着更多机会。

  • 标签: 企业影响 再生铅 影响几何
  • 简介:建立了用于模拟立方晶系合金三维枝晶生长的改进元胞自动机模型。该模型将枝晶尖端生长速率、界面曲率和界面能各向异性的二维方程扩展到三维直角坐标系,从而能够描述三维枝晶生长形貌演化。应用本模型模拟在确定温度梯度和抽拉速度条件下三维柱状晶生长过程的一次臂间距调整机制和不同择优取向柱状晶之间的竞争生长。使用NH4Cl-H2O透明合金进行凝固实验,模拟结果和实验结果吻合较好。

  • 标签: 改进的元胞自动机 三维枝晶形貌 枝晶生长 定向凝固 NH4Cl-H2O系透明合金
  • 简介:基于固态相变解析模型,提出推导非等温固态相变的转变分数的新解析方法。该方法将转变起始温度和精确的温度积分引入到解析模型,从而得到扩展的解析模型。计算表明,扩展的解析模型能够准确地预测计算得到的转变分数与转变速率。扩展的解析模型与原有解析模型相比,它能够更加准确地描述相变过程的动力学行为。在转变初始温度较高的情况下,扩展的解析模型具有优越性。同时,从扩展的解析模型得到的动力学参数比原有解析模型的更合理、准确。

  • 标签: 非等温转变 解析模型 转变初始温度 近似方法
  • 简介:采用CFX4.3对闪速炉沉淀池中的熔体流动和温度分布进行数值模拟研究。针对1个出渣口对应1个冰铜出口(1-to-1)与1个出渣口对应2个冰铜出口(1-to-2)这两种操作方案共设立16种计算工况。模拟结果表明,两种方案下熔体流动相似,但采用1-to-2操作方案时,熔池中可见明显的回流。仿真中还发现,渣口与冰铜出口的不同组合方式对沉淀池中熔体温度分布的影响显著,其中在1-to-2操作方案下,沉淀池中的熔体温度更均匀。在实际生产中,当采用远离沉淀池入口的放铜口进行操作时将更有利于实现沉淀池内熔体温度的均匀分布。

  • 标签: CFD模拟 熔体流动 熔体温度 熔炼池 闪速熔炼
  • 简介:涡流脉冲热像技术中,对含裂纹被测试件施加短时高频电流激励,裂纹面因涡流积聚会产生瞬时热量,进而由热传导引起试件表面温度分布的变化。为了分析裂纹传热特性,建立了涡流分布模型和简化传热模型,探索了试件表面温度分布的特点。制作了一系列含不同长度的贯穿疲劳裂纹金属试件,深入研究了裂纹区域热响应和裂纹长度之间的关系。数值模拟和实验结果表明:在特定的检测条件下,裂纹区域热响应与裂纹长度接近线性关系,满足正相关性,从而证明了简化传热模型的正确性。研究成果丰富了涡流脉冲热像技术的传热理论,为该技术的工程实践奠定了理论基础。

  • 标签: 涡流脉冲热像 疲劳裂纹 传热学 数值模拟
  • 简介:当前,有关重金属在河流水相、生物相和固相三相空间的综合污染效应研究尚未见报道,因此主要围绕河流三相空间重金属风险评估展开研究。大量学者在开展单一介质空间生态风险评估时,主要考虑重金属毒性系数和污染指数。本文构建的综合生态风险评价模型表明重金属对环境安全具有严重威胁。该模型应用于松花江5种有毒重金属污染综合效应评价,结果表明,5种有毒重金属在单一介质中生态风险指数均表现为水相〉生物相〉固相,三相空间综合生态风险指数由高到低排序为Cd〉Hg〉As〉Pb〉Cr。在此基础上,将Cd和Hg筛选为松花江重金属优控污染

  • 标签: 综合生态风险评价 优控污染物筛选 重金属 松花江
  • 简介:为了满足面向服务的空间数据框架对空间访问控制的需求,提出多粒度的时空相关访问控制模型MSTAC。此模型在基于角色的访问控制模型基础上,进行属性约束扩展。属性约束包括上下文时间属性、用户的位置属性、角色的时间属性约束、地图类的图层向量约束、图层的尺度及制图时间约束、地物要素间的拓扑约束、地物要素的语义属性约束以及要素视图的字段约束。通过此模型,授权用户将受控访问不同粒度的空间数据集。这些粒度包括地图粒度、图层粒度、要素对象粒度和要素视图粒度。最后,将MSTAC模型在webGIS中实施。该实例显示了在不同的数据粒度上和不同的时间段内,系统可以对不同粒度服务进行肯定和否定授权。

  • 标签: MSTAC 多粒度控制 空间 WEB GIS
  • 简介:失效率是工程中最常用的可靠性指标,传统方法需要通过失效观测数据统计得出。本文根据失效是载荷与强度相互作用结果的观点,借助于动态的(与载荷作用次数有关的)载荷-强度干涉关系,推导出了失效率函数预测模型,并且从载荷分布与强度分布及其之间的关系解释了产品服役过程中失效率的变化规律,展示了载荷的分散性和强度的分散性对失效率曲线形状的影响,提供了一种借助于数学模型预测产品失效率的方法。

  • 标签: 失效率 失效概率 载荷分布 强度分布 动态载荷-强度干涉关系
  • 简介:提出一种基于有限体积法的二维数学模型,以研究20mm厚2219铝合金板在电子束焊接过程的热传递、流体流动以及匙孔的动力学行为。采用一种能够实时跟踪匙孔深度的自适应热源模型数值模拟电子束的加热过程。由表面张力、热毛细力、反冲压力、流体静压力以及热浮力等诱导的不同涡旋的热和质量输运作用与匙孔演变相互耦合。详细分析了一系列物理现象,包括电子束焊接过程中的匙孔钻取、塌陷、重新打开、准稳态过程、回填过程以及在此过程中的温度变化。结果表明,深度方向降低的电子束热流能减慢反冲压力的匙孔钻取速度,并促进准稳定状态的出现。在准稳定状态出现之前,匙孔会发生塌陷并加剧涡旋流体输运的复杂性。最后,所有的计算结果与实验结果进行对比,来验证数学模型的可行性。

  • 标签: 热传递 流体流动 匙孔动力学 电子束焊接 质量传输 涡旋
  • 简介:采用不同强度超声对AZ80镁合金熔体进行处理以改善合金的凝固组织。当施加的超声强度为30.48W/cm2时,合金的平均晶粒尺寸由未经超声处理时的303μm降低为148μm。为了进一步了解超声改善镁合金微观组织的机理,采用数值模拟的方法研究超声声压对空化泡行为的影响,并且对熔体中的超声场分布情况进行分析。结果表明,熔体内不同位置所受的声压是不同的,因此不同位置上的铸锭试样的晶粒细化程度也不同。随着超声强度的增加,声压值增加,而合金的晶粒尺寸则随之降低。

  • 标签: 数值模拟 声压 超声处理 晶粒细化 镁合金
  • 简介:剪切冲孔试验(SPT)适用于表征各种材料的剪切性能,尤其是受到体积限制的材料。本文研究AZ80镁合金的屈服和极限剪切强度与各种参数(间隙、模具直径和样品厚度)之间的关系。此外,基于Mohr-Coulomb理论,在剪切冲孔试验中引入了相对最优条件。结果表明,合适的间隙/片材厚度比范围为2%~10%。为了在剪切冲孔试验中提供单剪切应力状态,需要选择的模具直径/片材厚度比为2:1~10:1。基于Mohr-Coulomb理论预测,得到室温剪切冲孔试验的最优参数为:样品厚度0.5mm,间隙25μm,模具直径2mm。通过铸态AZ80镁合金的剪切屈服强度换算得到其抗拉和抗压屈服强度的平均换算系数分别为1.70和3.09。

  • 标签: 剪切冲孔试验 Mohr-Coulomb理论 剪切性能 AZ80镁合金 数值模拟
  • 简介:对二元合金快速凝固过程中的局部非平衡扩散模型(LNDM)进行改进。改进的模型考虑了熔体中溶质浓度和溶质通量流场与局部平衡的偏差。采用双曲函数扩散方程求得了熔体中溶质浓度和通量的准确解。结果表明,对任何固-液界面的动力学,当有效扩散系数和在v→vDb发生完全溶质截留KLNDM(v)→1时,凝固过程将由扩散控制转变为完全的热控制。非扩散凝固和完全溶质截留的临界参数为在溶体中的扩散速度vDb,考察了不同界面动力学途径的溶质截留模型

  • 标签: 二元合金 溶质截留 快速凝固 局部非平衡扩散 双曲扩散方程 溶质浓度
  • 简介:由于存在多种可能的失效模式及多个可能的失效部位,齿轮可靠性问题是一个系统可靠性问题。在齿轮的失效概率与可靠性分析中,需将其作为一个串联系统对待。同样重要的是,由于各齿根(弯曲应力最大部位)及齿面(接触应力最大部位)分别处于相同的载荷环境之下,且弯曲应力与接触应力也存在内在的联系,各薄弱部位(各齿的齿根和齿面)的失效不是完全独立的,不能做“各齿、各失效模式是相互独立的”这样的假设,这使得传统的系统可靠性模型不再适用。本文以齿轮失效分析为背景,采用次序统计量建立了齿轮的失效概率计算模型

  • 标签: 齿轮 系统失效概率 次序统计量 干涉模型 相关失效
  • 简介:为了定量描述和预测中低层错能金属热加工过程中不连续动态再结晶(DDRX)的动力学过程,通过考虑原始晶粒尺寸分布特征、初始晶界(GBs)的曲率效应和GBs的连续消耗作用,构建新的基于物象的动力学模型.采用Incoloy028合金进行压缩试验以获得动力学数据(再结晶晶粒的尺寸和体积分数)和显微组织.结果表明,DDRX过程特征参数,即流变应力、再结晶分数和晶粒尺寸演变的模型计算结果与实验匹配良好;在此基础上,提出再结晶晶粒长大的热动力学关系,即:动力学能垒随热力学驱动力的增大而不断减小.

  • 标签: 不连续动态再结晶 动力学模型 晶界 初始显微组织
  • 简介:为了分析单个晶粒变形行为对微成形的影响,将自由表面的晶粒看作单晶体构建晶体塑性模型。基于率相关晶体塑性理论,考虑试样尺寸、初始晶体取向及其分布,分析微圆柱体墩粗变形中尺寸效应机理。结果表明,流动应力随着试样尺寸的减小而明显减小,晶体取向的分布对试样流动应力具有显著影响,并随着塑性变形的进行而减小。由于单晶体的各向异性,在试样表层发生了明显的非均匀变形,这将导致表面粗糙度的增加,小尺寸试样则更加明显。过渡晶粒的存在使得晶粒各向异性对表面形貌的影响减小。模拟结果得到了实验验证,这表明所建立的模型适合于以尺寸依赖性、流动应力分散性和非均匀变形为特点的微成形工艺分析。

  • 标签: 微成形 尺寸效应 晶体塑性 晶体取向
  • 简介:基于Karma模型和Eggleston修正强界面能各向异性的方法,建立HCP材料的强界面能各向异性相场模型。采用有限差分法对控制方程进行数值求解,模拟研究HCP材料的枝晶生长行为。结果表明:枝晶形貌呈现出明显的六重对称性,界面方向不连续,导致在主枝和侧枝的尖端出现棱角。当界面能的各向异性强度低于临界值(1/35)时,枝晶尖端稳态生长速度随着各向异性强度的增加而增加;当界面能各向异性强度值超过临界值时,尖端稳态生长速度降低0.89%;当进一步增加各向异性强度值时,尖端稳态速度增加且在各向异性强度值为0.04时达到极大值,随后减小。

  • 标签: 相场 枝晶生长 界面能 各向异性强度 HCP材料
  • 简介:建立激光与能量耦合模型以研究激光在小孔内的传输和孔壁能量的分布。该模型的主要特点包括:1)小孔和孔内等离子体的逆韧致吸收系数均为实验测量所得;2)入射激光为高斯分布的聚焦光束而非平行光束;3)同时考虑了激光光束在孔内多次反射的菲涅尔吸收和逆韧致吸收。计算结果表明:孔壁所吸收的激光能量并不一致;尽管激光未能直接照射孔底,但是小孔孔底所吸收的激光能量最多。基于聚焦光束的特征分析,焦平面的位置对小孔前沿所吸收的激光能量较后沿更重要。

  • 标签: 激光焊接能量耦合模型“三明治”方法小孔
  • 简介:目前,多数系统可靠型模型的建立,皆假设系统由相同的零件组成或者认为系统的所有零件承受相同的载荷。但多数情况下,系统由不同零件组成,每个零件承受不同的载荷。假设每个零件承受的载荷、强度均服从三参数威布尔分布。考虑系统中零件失效的相关性,在不作失效独立假设的前提下,对不同载荷进行归一化处理,基于可靠性干涉模型建立相应的串、并联系统静态可靠性模型。应用顺序统计量理论建立载荷多次作用时等效载荷的累积分布函数和概率密度函数,通过对不同等效载荷的归一化处理建立载荷多次作用下系统可靠性模型。运用蒙特卡罗方法对系统静态可靠性评价模型和载荷多次作用下系统可靠性模型进行了仿真实验,验证了该模型的正确性。

  • 标签: 威布尔分布 系统可靠性 失效相关性 蒙特卡罗仿真