简介:建立适合铝合金材料的各向同性线性强化薄板在平面应力状态下塑性变形时厚向应变的求解模型。当加载于薄板的应力分量之比在平面内塑性变形过程中为常数时,薄板的应变分量间呈线性关系,研究发现这一系列不同应力比例和对应的应变比例值构成直线方程,即η-η线。因此,当应力分量间呈恒比例关系加载于薄板时,其厚度方向的应变可以通过η-η线方程快速得到,避免了积分和微分运算。当薄板处于更加复杂的加载状态时,其厚度可以通过提出的迭代优化算法模型得到。研究表明,计算结果与现有理论和有限元仿真结果的相对误差小于0.75%,其精度达到工程应用要求。该模型可用于航空高强铝合金厚板预拉伸工艺分析等实际应用。
简介:为预测舰船航空飞行器防护涂层的服役寿命,在现有的老化动力学预测模型基础上,提出了改进的老化动力学模型与神经网络模型两种新的预测模型。对基材为AF1410,表面处理依次为喷丸、喷锌、喷底漆、喷磁漆的试样,进行三亚外部环境(紫外、热冲击、低温疲劳、盐雾)的综合加速试验,采用电化学阻抗谱技术测得了试样涂层腐蚀老化过程中的阻抗模值数据,并利用试验数据针对3种预测模型进行测试。测试结果表明,改进的老化动力学神经网络模型预测精度较传统老化动力学模型明显提高,且神经网络模型预测精度提高程度更明显。
简介:本文对疲劳损伤定量分析的理论和模型、断口定量分析疲劳寿命、疲劳应力以及对工程构件安全使用具有重要意义的基于损伤容限设计思想的原始疲劳质量与失效评估技术的研究现状进行了分析。通过断口定量反推疲劳应力和疲劳寿命应用最多的是Paris公式,疲劳裂纹萌生寿命目前还无法直接从断口上反推出来,一般通过人为设定a0值的方法计算疲劳裂纹萌生寿命。相对而言,国外对在役构件的剩余寿命评估方面开展了较多的工作。本文分析比较了国内外在疲劳损伤定量分析与失效评估研究的侧重点和思路的异同,并指出了加强失效分析在产品设计、生产、使用和维护各个环节的应用力度及开展失效评估技术研究是失效分析领域发展的两个重要方向。
简介:为研究铁水中钛元素碳热还原反应规律,提供高炉护炉理论依据,利用高温熔炼、急速淬火、化学分析以及热力学模型计算等方法,在实验室条件下利用分析纯试剂研究在1350-1600°C间钛在低钛渣系CaO-SiO2-MgO-Al2O3-TiO2与铁水间的分配行为。研究结果表明,随着反应温度的增加,钛的分配比L(Ti)增加,但系统活度系数γsys降低,从而导致反应平衡常数升高。结合Wagner与凝聚电子相模型,通过对实验数据进行拟合,得到钛碳热还原反应的吉布斯自由能公式。最后,结合实验所得结果,给出了高炉铁水中w(Si)与w(Ti)含量的关系以及可以达到护炉效果的最小入炉钛负荷。
简介:在冶金炉渣中,依附在固体尖晶石上的金属熔滴可有效阻止铜在炉渣中的沉积。为了理解这一现象,评估了尖晶石颗粒和铜及与炉渣的交互作用。分别以PbO-FeO-SiO2-CaO-Al2O3-Cu2O-ZnO合成炉渣、纯铜和MgAl2O4基体代表工业废渣、铜滴和固体尖晶石。用静滴法和显微组织分析研究铜-MgAl2O4和炉渣-MgAl2O4交互作用。另外,采用沉浸实验研究时间对炉渣-MgAl2O4交互作用的影响。结果表明,铜在MgAl2O4上不润湿,然而炉渣在MgAl2O4上润湿并在界面处形成了(Mg,Fe,Zn)(Al,Fe)2O4尖晶石交互层,在浸出实验中也观察到了该现象。同时观察到了MgO和Al2O3从尖晶石基体扩散到炉渣中。
简介:基于炉渣结构分子和离子共存理论,建立1273-1733K下的PbO-CaO-SiO2-FeO-Fe2O3渣系氧化铅活度热力学模型,计算PbO活度并绘制等活度曲线,考察炉渣碱度Q、氧化铁比率R和温度T对活度NPbO和活度系数γPbO的影响。结果表明,活度系数γPbO的模型计算值与文献测定值吻合程度高,说明该模型能较好地反映该渣系结构本质;NPbO呈拉乌尔正偏差,且随渣中PbO含量的升高而增大,但受温度的影响不明显;γPbO随Q的升高而增大;对于Q〉0.3的碱性渣,γPbO随R的升高而出现极大值。该研究结果可用于现代炼铅工艺的热力学研究和操作优化。
简介:浮选过程中矿浆的黏稠度是由矿浆温度、矿粒浓度、矿粒细度等决定,它对浮选效率的影响一直受到工业界的极大重视。在实际生产中,一些自然因素和操作参数的变化,如季节性温度的浮动,矿石硬度、矿石性质的变化等产生的矿浆黏稠度的浮动,导致气泡尺寸和分布规律产生浮动,进而使选矿回收率等经济指标下滑。即便如此,在科研中矿浆黏稠度的相关研究并未受到重视。本研究的重点是黏稠度和气泡尺寸在浮选过程中的关系。试验采用半工业化美卓700L机械浮选机和McGill大学独有的气泡观测仓,通过调整液体温度来改变黏稠度,在充分屏蔽其他浮选操作条件的情况下形成了气泡-黏稠度的关系图。结果显示了气泡尺寸D32和黏稠度(μ/μ20)之间呈现0.776的指数关系,有较强的关联性。本研究结果对实际生产中通过控制黏稠度来优化气泡尺寸,乃至浮选经济指标具有借鉴意义。