简介：以CO为还原剂,进行中试规模的TiO2氯化。在CO和Cl2存在的条件下,对半连续流化床反应器中的TiO2氯化过程进行实验分析和模拟。通过测量TiCl4生成量随时间的变化,连续监测氯化过程。系统研究氯化温度、原料粒径和粒度分布、原料量、Cl2和CO流速等操作参数对转化率的影响。逐渐升高氯化温度导致转化率单调上升。随着原料粒度的增大,转化率降低,负载量的增加导致反应转化率下降。提出一个预测反应过程中转化率、粒径分布和气相组分摩尔分数的模型。在不同的操作条件下,模型预测的转化率与实验数据吻合良好。

简介：铜在我国经济发展与国家资源安全方面扮演着重要角色。采用“压力-状态-反应”（PsR）模型，构建了一套包含3个一级指标、9个二级指标、14个三级指标的铜资源安全综合评价指标体系，并运用功效系数法进行数据无量纲化处理，熵值法进行赋权。然后，选取1992—2011年的数据，计算出中国铜的PSR安全综合指数。结果表明，中国铜资源安全综合指数在低位回升，安全压力在改善，安全状态仍持续紧张，安全响应水平在提升，但铜的总体安全态势仍不容乐观。

简介：检测实践中金属构件缺陷成因各异,宽度相差较大,为了实现涡流检测的可靠性评价,建立了含矩形槽和梯形槽的管道二维轴对称有限元模型,计算了槽深和槽宽变化时信号相位和幅值结果。仿真结果表明：当矩形槽宽度一定时,信号相位与槽深规律性较强;而槽深固定,在槽宽较小时相位和幅值随槽宽有较大变化,槽宽较大时信号比较稳定;梯形槽的槽宽对信号的影响与矩形槽相似。上述结论将有助于人们认识缺陷宽度在涡流检测中的作用,以期指导工程检测实践。

简介：为研究通孔直径在钢管涡流检测中对检测信号的影响,开展了不同磁化强度下钢管通孔涡流检测试验,研究了不同直径通孔随磁化电流的信号变化特征。试验结果表明：通孔直径一定时,在非饱和磁化区（6~18A）内,信号幅值随电流的增加先增大后减小,相位角随电流的增加逐步上升,在饱和磁化区（20~22A）内,检测信号成形较小或严重扭曲,相位变化杂乱无章;当磁化电流一定时,信号幅值随通孔直径的增大而增大,不同直径通孔间信号相位角在非饱和磁化区（6~18A）内,最大值与最小值的极值偏差在10°~18°范围内变化,差异较小,而在饱和磁化区（20~22A）信号相位角变化起伏较大,无明显规律。试验研究结果可用于指导钢管涡流检测工程实践。

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。

简介：9310钢制尾桨轴模拟件电子束焊试验件进行疲劳试验时,偏向尾桨轴模拟件一侧出现裂纹。采用磁粉检测、断口分析、金相组织分析、显微硬度测试和材料化学成分分析等方法对其失效原因进行了分析。结果表明：尾桨轴模拟件裂纹性质为疲劳开裂,裂纹源起始于电子束焊环缝起焊收尾搭接处的气孔缺陷处;改善电子束焊的工艺设计,加强工艺控制可有效预防焊缝气孔的产生,同时合理运用X射线、超声等无损检测技术手段,并加强对焊缝处的无损检测可提高焊接结构的可靠性。

简介：超声非线性测试系统的性能直接影响材料非线性系数测量的可靠性。在非线性系统中，相对于基频信号幅值而言，谐频幅值通常很小，难以观察。本研究对如何在所搭建的测试系统中提取需要的二次谐波信号进行了分析，并研制了相对应的滤波系统，给出高阶有源滤波系统的设计方案和对该系统进行了仿真，仿真结果证实：所研制的滤波系统实现了从大振幅信号中提取小振幅信号的功能，同时抑制了仪器自身所产生的部分非线性因素。

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。

简介：利用获得的相似准则，采用相似物理模拟方法，研究离心铸造过程中液态金属在微尺度空间内的充型流动规律。结果表明：在微尺度条件下，模拟流体优先充填横截面积最大的流道，当转速提高到964r/min时，才会同时充填0.1mm的微流道；在充型流动过程中，流体总能量保持不变，流体的自由液面是以转轴为圆心的规则圆弧面；充型速度随时间的增加而增大，迅速达到一个极值，然后随着时间的增加，变化逐渐趋于平缓，同时随着转速的增加充型速度达到峰值的时间也会极剧缩短。

简介：本文基于Ginzberg-Landau理论,发展了一个改进的二元合金相场模型.并利用该相场模型与溶质场进行耦合计算,以Al-4.5%Cu合金为例模拟了二元合金等温凝固的枝晶演变过程.实现了逼真地模拟二元合金凝固过程的等轴枝晶演变,得到了二次或更高次晶臂生长等复杂的枝晶形貌.溶质场分布由枝晶生长过程所决定,枝晶初生晶臂中心的溶质浓度最低,在被二次晶臂包围的界面区域的溶质浓度最高;固溶界面区域具有较大的溶度梯度,其中枝晶尖端的梯度最大.相场法模拟计算得到的Peclet数的值与Lvantsov理论计算值吻合较好,从而验证计算结果的正确性.

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。

简介：制冷系统压力容器应用非常广泛,对于该类在役压力容器还没有可靠的实时动态监测方法。提出采用声发射检测技术对制冷系统压力容器进行实时监测,通过对容器制造材料Q345R钢的疲劳载荷试验,采集材料损伤全过程的声发射信号进行特征参数分析、波形和频谱分析,发现材料从裂纹萌生到断裂失效过程的转折点,并对不同损伤阶段声发射信号波形和频谱的特性进行对比研究,找出各个阶段声发射信号的特征,为实现Q345R声发射动态监测和评价提供可靠依据。

简介：建立一种有效修正相场模型来模拟小平面枝晶生长形貌。通过该模型分别研究网格大小、各向异性值、过饱和度及不同重对称性对小平面枝晶生长形貌的影响。结果表明,随着时间的推移,晶核生长为六重对称性的小平面形貌。当网格尺寸大于640×640时,小平面形貌不受模拟网格大小的影响。随着各向异性值的增加,小平面枝晶的尖端速度增大到一个饱和值后再逐渐降小。随着过饱和度的增加,晶核从一个圆形演化为发达的小平面枝晶形貌。根据Wulff理论和对应的小平面对称性模拟形貌图,证明所提出的模型是有效的,并能够拓展到任意重对称性的晶核生长的模拟。

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。

简介：车辆制动器经维修反复拆装后发现拉杆部件的螺杆发生断裂。通过断口宏微观观察、金相和显微硬度检测等方法,并根据金相检查结果进行热模拟试验,确定了45钢制动器拉杆螺杆的断裂性质,分析了制动器拉杆螺杆断裂失效的原因。研究结果表明：制动器拉杆螺杆的断裂性质为过载断裂,未进行调质处理导致材料强度低、韧性差,加上在服役过程中可能受到异常的弯曲和冲击载荷复合作用,导致螺母与螺杆的交接处发生断裂。建议严格按照螺杆的热处理工艺规程,提升螺杆的强度和韧性。

简介：通过光学显微和电子显微检测技术相结合,对减速器管进行观察与分析。分析结果证实减速器管发生早期疲劳断裂的原因是：减速器管在固化之前,紧固套边缘部分区域碳布发生弯曲变形,碳布层之间发生分层,部分碳纤维发生断裂,导致固化后该区域层间结合强度不高,导致该区域减速器管的刚度、强度、抗疲劳性能均大幅度下降,试验过程中在疲劳载荷的作用下分层缺陷区域发生扩展,减速器管发生断裂。

简介：为探寻能够区分矿山微震信号和爆破信号的波形特征,建立基于人工识别标准的事件数据库。人工识别的考虑因素包括：波形的重复特征、波形的衰减特征、信号的主频大小以及事件发生的具体时间。将数据库中的微震信号和爆破信号调整至同一坐标系下发现,两类事件的起振角趋。于集中在不同的区间。考虑到P波到时提取的不准确性,波形起振角难以准确计算,提出以应用线性回归拟合得到的起振趋势线斜率代替起振角。将首次峰值起振趋势线斜率和最大峰值起振趋势线斜率连同首次波峰及最大波峰的坐标列为特征参数,应用Fisher判别法,能成功实现微震事件与爆破时间的准确分离,识别正确率达到97.1%。

简介：提出一种新型的复合材料成形工艺，即热冲压成形，来直接成形复合材料。为了研究复合材料板的成形行为，分析了成形温度对零件的影响，进行了热弯曲和热拉深实验。实验结果表明，编织复合材料板的锁止角为30°，在成形过程中，变形载荷一般小于5N，并且变形载荷随着温度的升高而降低。成形碳纤维复合材料板的最佳温度是170℃。采用有限元分析软件ABAQUS对模具的温度场分布和复合材料板的变形进行了数值模拟。为了研究碳纤维在成形过程中的运动，采用两节点的三维Truss单元T2D3对纤维进行网格剖分，模拟结果与试验结果相吻合。

简介：研究了Sb^3＋-OH^--Cl^-体系中配位溶解-沉淀平衡的理论模拟和实验验证，包括SbOCl、Sb4O5Cl2和Sb2O3的水解沉淀过程。对不同配体浓度、不同pH值条件下的锑离子平衡浓度进行理论计算及实验验证，同时分别从溶解平衡和物质转变吉布斯自由能的角度对沉淀产物进行理论分析，并开展验证实验。结果表明，实际锑离子平衡浓度大于理论计算的浓度，其中理论计算的锑离子最小平衡浓度在pH值4.6时为10^-10.92mol/L，而实验验证结果表明在pH值5.1时最小平衡浓度为10^-3.8mol/L。在一定pH值条件下可以得到不同沉淀产物，无论是在理论计算或是验证实验中均不存在SbOCl，验证实验中得到了产物Sb8O11Cl2-H2O。

简介：本研究在扩展有限元方法基本原理的基础上，以ABAQUS为平台，利用XFEM方法模拟了弹塑性力学经典解中平板的多裂纹扩展问题，验证了XFEM方法的有效性；同时，对含孔洞平板的多裂纹扩展及开裂问题进行了模拟仿真。模拟结果表明：扩展有限元方法能够有效地进行裂纹扩展过程模拟，逼真地模拟出裂纹的扩展行为，不受单元边界的制约，无需单元的局部加密，有效地减少了单元数量，节约了计算成本，研究还发现孔洞的存在影响了裂纹扩展的路径为解决实际复杂问题提供了方便的途径。