摘要：以偏心管坯替代同心管坯进行绕弯成形,能够减小管材弯曲后内外侧的壁厚差,实现等壁厚弯管。通过构建偏心管坯绕弯成形回弹分析模型,研究了偏心量对管坯绕弯成形回弹角度的影响规律。通过对比本模型与现有文献中同心管绕弯模型的计算结果,验证了本模型的可行性。研究发现,管材内外径偏心量对回弹角度有一定影响,回弹角度随着偏心量的增加而逐渐增加。以等壁厚管件作为绕弯成形目标,给出了最佳偏心量的估算公式。最佳偏心量的理论计算值与数值模拟值之间存在差异,原因在于绕弯过程中管材外侧轴向应变量并不等于厚向应变。当给定合适的修正因子(0.72~0.85)时,不同弯曲半径下的最佳偏心量的理论计算值与数值模拟值变化规律相一致。最佳偏心量随着管坯外径和壁厚的增加而逐渐增加,随着弯曲半径的增加而逐渐减小。

摘要：基于k-ε湍流模型,实验模拟了Fe-58%Sn合金液滴在气流中强制冷却时的外围流场,分析了其流动和传热过程,确定了换热系数h,并讨论了流场对粉末内“核”结构位置的影响。结果表明:微滴迎风面气体平均流速低于通入气流速度,但高于背风面回流区内的气体流速。微滴表面气体流速v和换热系数h与旋转角θ关系密切,呈先增大后减小趋势。其中,在θ=2π/5时,v和h值最大;在θ=π位置,v和h最小,且峰值的位置与微滴直径无关。此外,计算还表明:微滴尺寸对外围气流场的影响不明显,在10 m/s流场中,直径为400、600和800μm的合金微滴最大换热系数差分别为727.8、779.7和836.7 W·(m^(-2)K^(-1))。表面换热差异将导致微滴内部“核”结构由几何中心向背风面不断偏移,最终可能形成“核”偏离中心位置的核/壳结构形貌。本研究对揭示核/壳结构的形成机制及新型智能结构材料设计具有重要指导意义。