摘要：为了解工具杆端面形状对超声铸造过程的影响,根据超声波在固/液界面的折、反射原理,设计出平面、球面、锥面3种不同端面形状的超声波工具杆。对3种工具杆分别进行水模拟试验和7050铝合金铸造试验,通过水模拟试验发现平端面的工具杆空化和声流作用强度最高,空化作用最为集中,声波辐射范围最小;球端面工具杆空化和声流作用范围和强度都比较大,空化作用范围较集中;圆锥端面工具杆的空化和声流作用强度最低,声波辐射范围最大,声波强度衰减最快。通过7050铝合金铸造试验,发现平端面工具杆铸件的金相组织细化效果最好,其次为球端面,圆锥端面最差。

摘要：采用不同功率超声对铝熔体进行处理,研究超声场对7050铝合金凝固组织和宏观偏析的影响规律.结果表明:超声振动产生的空化效应和声流效应影响熔体的凝固过程,合理功率的超声能有效细化晶粒、优化组织及改善宏观溶质分布.当超声功率达到170 W时,铸锭径向宏观偏析的弱化效果最好,Zn、Mg和Cu的偏析指数分别为0.0593、0.0565和0.0319;超声功率超过170 W,溶质元素在中心区域富集量显著提高,宏观偏析程度增大.

摘要：针对柔性转子在工作过程中需要经过一阶甚至多阶临界转速的特点,利用有限元软件,对某模拟转子进行转子动力学仿真计算,并采用响应面法及遗传算法对转子进行临界转速优化。结果表明:通过仿真模拟能在转子设计过程中有效避免潜在的临界转速风险,通过多目标优化对转子结构及支承进行调整,能更好避开工作转速禁区,提高转子的整体的可靠性。

摘要：设计了三种材质的超声波辐射器,并通过模态分析优化设计尺寸。同时,开展铝合金超声铸造实验测试了三种辐射器对熔体的耐腐蚀性和对凝固组织的细化效果。结果表明:当Ⅰ型钛合金、Ⅱ型钛合金、石墨辐射器的尺寸分别为134、132、74 mm时,它们与振动系统匹配最好;三种辐射器对铸锭组织均有细化效果,其中,Ⅱ型钛合金辐射器抗腐蚀性强,疲劳强度高,能够长时间连续工作,并具有稳定的细晶效果,可以应用于铝合金半连铸工艺。

摘要：以轴流-离心组合压气机为研究对象,根据机械加工改铸造加工节约生产成本的改进目标,对离心叶轮和径向扩压器进行优化设计。全三维数值仿真结果表明,优化设计方案提高了该组合压气机的性能和喘振裕度,达到了优化设计目标。优化设计虽然恶化了离心叶轮与径向扩压器尖区流动,但对离心叶轮叶中及以下区域和后排通道内流动的改善较明显,且对前面的轴流级叶排内部流动基本无影响。试验验证表明,优化设计压气机的性能满足设计指标要求,优化设计技术得到充分验证,为后续类似设计积累了经验。

摘要：针对高功重比航空发动机离心叶轮结构减重需求及传统多目标优化难以实现全局优化的特点,以强度计算模块获取的全局样本数据为基础,对代理模型生成的响应面采用多目标遗传算法反复迭代寻优。利用整体-局部的结构优化过程,获得参数化离心叶轮结构设计的全局最优解,并结合应力质量分数与叶尖变形分布的对比,验证了离心叶轮结构优化对结构性能的影响。结果表明:运用Kriging代理模型-遗传算法分步优化,能有效提高离心叶轮结构质量的利用率,改善结构稳定性,获取目标最优结构。