摘要：K439B是一种服役温度可达800℃以上的新型镍基高温合金,由于铸件结构向着薄壁化方向发展,有必要开展K439B合金薄壁铸件的微观组织特征研究。为此设计了壁厚分别为1 mm和2 mm的薄壁铸件,进行了精密铸造实验和数值模拟。铸件的铸态组织对比分析表明,壁厚1 mm和2 mm薄壁的枝晶生长方向均为沿型壁指向中心,区别在于1 mm薄壁的枝晶生长方向与型壁夹角更接近垂直,并且1 mm和2 mm薄壁的平均一次枝晶臂间距分别为60.64μm和46.23μm;平均二次枝晶臂间距分别为19.31μm和22.69μm;并且1 mm薄板的平均晶粒尺寸为216.61μm,2 mm薄板的平均晶粒尺寸为239.11μm。结合数值模拟分析表明,枝晶臂间距与温度梯度和冷却速率的关系趋势基本符合已有的经验公式,但是当壁厚减小到某临界厚度时,一次枝晶臂间距与温度梯度和冷却速率的关系不再简单符合该经验公式。实验和模拟分析结果为合理制订K439B合金薄壁件的铸造工艺提供了参考和借鉴。

摘要：针对高中压转子钢X12CrMoNbN10-1-1,设计并进行了5种高温镦拔实验,获得了每种工艺锻后的金相组织和平均晶粒尺寸。通过热模拟压缩实验,测得该材料的高温流动应力曲线,并对每种工艺过程进行了数值模拟。综合分析实验结果和数值模拟结果,两镦两拔、三镦三拔和三拔两镦均具有良好的细化晶粒效果。

摘要：基于有限元分析程序和iSIGHT软件平台,对一薄壁压力容器进行了结构优化设计,介绍了具体的程序集成方法和自动寻优过程,得到了优化的确定性设计方案。考虑设计变量的随机性质,考察了确定性设计方案的可靠性。为了提高设计方案的可靠性,进行了一系列的6σ稳健设计,探讨了设计方案的最优性与稳健性之间的辨证关系。

摘要：压铸工艺中浇注系统的设计往往有多种可供选择的工艺方案。为了获得合理的方案,本文利用MAGMAsoft软件模拟了浇注系统位置及尺寸对镁合金方向盘铸件质量的影响。通过分析模拟结果,确定了较合理的浇注系统,使铸件缩孔倾向明显减小,改善了铸件质量,可为类似铸件的生产提供参考。

摘要：为研究初始晶粒度对SA508-3钢热变形后微观组织的作用规律,将Φ10mm×15mm圆柱形试样置于电阻加热炉中加热并保温不同时间,以获得不同的初始晶粒度。运用面积法测得保温0min、30min和60min后的微观组织晶粒尺寸分别为650μm、950μm和1200μm。设计并进行了楔形试样高温镦粗实验,研究了SA508-3钢不同初始晶粒度在热变形过程中的动态再结晶体积分数和动态再结晶晶粒尺寸的演化规律。结果表明,当楔形试样压下率为50%时,不同初始晶粒尺寸对发生完全动态再结晶的临界应变有较大影响,初始晶粒尺寸越大,发生完全动态再结晶的临界应变越大。当动态再结晶完全发生时,3种不同初始晶粒尺寸对应的热变形后平均晶粒尺寸分别约为70μm、73μm和75μm。表明当变形量超过临界应变促使发生完全动态再结晶时,初始晶粒尺寸基本不影响热变形后的晶粒尺寸。

摘要：针对镍基高温合金反重力铸造工艺中传统压力曲线设计方法的不足,充分考虑铸件沿充型方向的变截面结构特征,通过CAD软件的二次开发,实现铸件截面积的自动计算,以定量化描述铸件的截面变化特征。基于伯努利方程和流量守恒方程,推导出充型压力与金属液面上升速度之间的关系,提出基于铸件截面积自动计算的新型压力曲线设计方法。在此基础上,对镍基高温合金铸件的反重力铸造过程进行数值分析。充型模拟结果表明:与传统压力曲线设计方法相比,新型设计方法确定的压力曲线能使最小截面处充型速度峰值由0.611 m/s降至0.439 m/s,降幅达28.15%,有效避免金属液震荡和飞溅;同时可缩短充型时间,确保金属液快速平稳充型。水力学实验和浇注实验表明,新型压力曲线的充型液面更平稳,能有效抑制铸造缺陷,证明新型压力曲线设计方法的有效性,为合理设计反重力压力曲线提供依据。

摘要：研究了真空实型铸造涂料的组成对涂料高温透气性的影响。提出了提高涂料高温透气性的措施。

摘要：对一重量为3323kg的大型车轮铸钢件的预备热处理过程进行了数值模拟分析。介绍了铸件的结构尺寸和铸件材料的热物性参数,以及数值模拟所需的初始条件和边界条件。模拟得到了热处理工艺的CCT曲线和铸件某些位置的冷却曲线,计算了铸件在整个热处理工艺中不同阶段的温度场、金相组织和力学性能的变化和分布状态。在铸件进行了实际热处理后测试了力学性能指标,实测结果与模拟结果基本吻合。实践证明,数值模拟技术是确定和优化热处理工艺参数的有效工具,能有效缩短工艺设计周期,降低生产成本,保证热处理质量,这对于单件小批量生产的大型热处理件具有更加实际的意义。

摘要：运动鞋中底是运动鞋结构设计的重点。运用CAE分析技术,确定了脚部软组织和热塑性橡胶的材料模型,对人脚和中底建立了有限元分析模型,进行了静力接触分析,得到了脚和中底的应力和位移分布规律。通过分析结果可以检验结构设计方案的可行性,并且在保证功能的前提下,能够进一步优化结构参数,既保证中底产生一定的变形量,以增加脚底受力的均匀性和产生能量回归效应,又可以降低鞋底重量,从而实现运动鞋的轻量化和舒适性。通过改变载荷数值,可以考察中底在不同状态下的应力和位移分布规律,并且可以检验中底所能承受的极限载荷。结果表明,CAE分析技术的应用,对于缩短运动鞋开发周期,降低生产成本,保证产品质量具有重要意义。

摘要：为了解决大型锻件接触换热边界条件难以确定等问题,利用Tikhonov正则化方法进行反问题求解。设计了接触传热试验和热变形试验,结合有限元软件***模拟仿真,运用正则化方法对接触换热系数进行了反求辨识。试验及模拟结果表明:Tikhonov正则化方法能得到较精确的接触换热系数,辨识结果具有一定的精确性。