为了实现以铝代铜,开发铜铝复合材料,设计和制造了一台制备铜包铝复合棒坯的充芯连铸试验机.该机器的特点为:结晶器为水冷铜套内衬石墨套;在高度方向上设置一高一低直径不同的加热器,下加热器与结晶器相连接在此试验机上;充芯与连铸同时进行.利用该设备,成功地连铸出芯部直径为φ24mm,外层厚度为8mm的铜包铝双金属复合棒

针对菲涅尔透镜存在实际光学效率偏低的问题，本文设计了一种由非球面透镜和棒锥镜组成的高效非成像聚光光学系统。在光学设计软件Zemax的序列模式下对非球面透镜进行了优化设计，通过最大程度地减小球差，像面光斑的几何半径从42mm降到了1.7mm。基于此，在Zemax的非序列模式下，完成了非球面透镜和棒锥镜的建模和优化，通过蒙特卡罗光线追迹分析实现了光学效率为87%、接收角为0.9°的非成像聚光光学系统。最后，基于非球面透镜阵列和棒锥镜样品，实现了高倍聚光型光伏模组的封装与测试。测试结果表明，该模组的光电转换效率达30.03%，与菲涅尔透镜构成的高倍聚光型光伏模组相比有显著提升

通过采用Fe-50%Ti、Ni-16.7%Mg和Fe-70.74%Si等合金对工业纯铁脱氧,研究了Al-Ti-Mg复合脱氧低碳钢中夹杂物的类型和尺寸分布规律以及钢的铸态组织.实验结果表明:Ti处理比未加Ti处理试样夹杂物总量增加400mm-2,而且夹杂物明显细化;Ti-Mg复合脱氧,钢中夹杂物的总量相对于Mg单独处理增加200 mm-2;Ti处理后,奥氏体晶粒内出现大量针状铁素体.对比而言,Al-Ti-Mg复合处理钢中针状铁素体分布最为均匀,无块状铁素体出现

在扫描电镜下对CL60车轮钢单边缺口薄试样(厚度 ≤ 0.5mm)进行了原位拉伸实验,并研究了氢的影响.在金相显微镜下观察了带预裂纹的厚度为30mm的楔形张开加载试样开裂过程.结果表明,对薄试样拉伸变形时,不论是否有氢,先共析铁素体优先发生塑性变形,微裂纹沿先共析铁素体与珠光体团的边界形核、扩展;在有氢的情况下,微裂纹更容易通过夹杂物的剥落或夹杂物与基体界面的分离而萌生;薄试样拉伸主要是韧窝断口;对厚试样,裂纹主要通过珠光体中渗碳体片层开裂而扩展,断口也因此主要呈解理特征

为解决W型燃气辐射管换热器排烟温度高的问题,设计了三种改进换热器性能的结构,采用ANSYS FLUENT软件进行数值模拟,得到了不同结构换热器的性能参数,如烟气出口温度、空气预热温度、压力损失、各换热面换热量和有无折流板的热阻变化.结果表明,中心空气管由一根φ79 mm粗管改为六根φ33 mm细管后换热量增加了57.6%,增设烟气双行程后换热量提高20.7%.增设密封折流板和多孔折流板后换热量分别增加了5.7%和5.3%,空气和烟气之间的热阻都降低了20%左右.多孔折流板的烟气压力损失比密封折流板低47.4%

通过对低合金钢(FCW-62)在-100℃1~500mm/min不同加载速率下缺口试样四点弯曲实验及断裂应的测量,研究了加载速率对低合金钢缺口试样断裂行为的影响.结果表明:加载速率较低时,断裂应力较高;加载速率较高时,断裂应力较低.断裂应力的变化是由断裂的临界事件随加载速率的变化引起的,并且当临界事件相同时断裂应力不随加载速率变化.当加载速率在30mm/min左右时,缺口韧性随加载速率的增加迅速下降,这是由于断裂应力在此时发生了突然改变

通过室内斜剪试验评价了聚合物桥面铺装层间抗剪强度,分析了剪切速率、温度以及涂膜厚度对层间抗剪强度的影响.结果表明:聚合物铺装结构层间抗剪强度值随着剪切速率的增加而呈幂指数上升;层间抗剪强度随温度的上升而下降,试验组中其值在60℃时达最低,但仍远远高于其他铺装材料;环氧树脂抗剪强度在半对数坐标下相对于温度变化接近线性关系,其相比沥青类材料受温度影响程度更小;随着树脂膜厚的增加,聚合物铺装结构层间抗剪强度表现为先增高后降低的趋势,计算得Mark-135的最佳膜厚为0.28 mm,Mark-163的最佳膜厚为1.10 mm

根据能量守恒、流动和传热传质等原理及定律,建立了球团矿冷却和氧化过程的数学模型,采用三对角矩阵算法对模型进行了求解,基于VisualBasic6.0开发了仿真计算软件.依据现场实测数据对建立的数学模型进行了验证,计算值与实测值之间的最大相对误差为4.8%,说明模型正确可信.利用开发的计算软件对球团矿在环冷机内的热过程进行了仿真计算,得到了环冷机内球团料层的温度分布.仿真研究表明,冷却一段风速、料层厚度、球团粒度和环冷机机速是影响环冷机内部球团料层冷却过程的主要因素.在本文研究条件下,合理操作条件为:料层厚度550～800mm,球团粒度7～16mm,冷却一段风速1.2～2.5m·s-1,环冷机机速1.0～1.5m·min-1

流射沸腾冷却强化的核心是利用常压水形成的水柱,以一定的速度贯穿水层,与钢板表面直接接触,产生核沸腾区,引起了强烈沸腾,通过对射流出口速度、高度、直径及水柱间距的优化的实验研究,达到了在整个钢板横截面上获得极强冷却区的效果,对于20mm厚的钢板,冷却速度可达45.2℃/s,板形精度可达3mm/m

采用弹性有限元法对生产大型整体壁板用扁挤压筒在实际工作状态下应力分布进行了数值模拟,获得了在不同装配条件和加热条件下扁挤压筒的应力分布状况.结果表明,对内孔尺寸为850mm×250mm的4层套扁挤压筒,带及不带中间层加热圈时其等效组合应力分布存在较大差别.在热挤压工作状态下,工作内压为500MPa,装配方案为(2.2,2.0,1.5)时,4层套扁挤压筒最大等效组合应力在有无中间层加热圈时均低于扁挤压筒的许用应力