铝镇静钢液浇注过程中，浸入式水口耐材内壁特征受到钢液侵蚀和夹杂物聚集影响，从近光滑壁面逐渐向多孔耐火材料壁面和含结瘤物的粗糙结瘤壁面转变，壁面形貌的变化影响边界层流场结构和氧化铝夹杂物的输运。采用物理模拟的方法在浸入式水口模型内壁镶嵌多孔耐火材料结构和含结瘤物耐材壁面结构，结合粒子图像测速技术研究不同特征壁面附近流场边界层。使用MATLAB耦合流场测速结果和氧化铝夹杂物运动数学模型，研究了不同特征壁面的流场边界层中氧化铝夹杂物的运动轨迹。使用象限分析法确定了浸入式水口边界层流场存在上抛和下扫事件。氧化铝夹杂物位于下扫事件区域时，朝向壁面运动，粒径为1 μm的氧化铝夹杂物在下扫事件中运动轨迹更接近壁面，增加了沉积的可能性；氧化铝夹杂物位于上抛事件区域时，远离壁面运动。多孔耐火材料壁面和结瘤壁面边界层内氧化铝夹杂物运动幅度大于光滑壁面边界层流场内氧化铝夹杂物运动幅度。壁面状态由近光滑壁面转变为多孔耐火材料和结瘤壁面时，流场边界层中下扫事件平面占比由10.17%增加到39.77%，上抛事件平面占比由32.96%减小到9.24%；同时，流场边界层中下扫事件发生的概率由25.83%增加到28.24%，这将加速氧化铝夹杂物在多孔耐火材料和结瘤壁面的沉积进程

针对轮船螺旋桨清洗时因空间结构曲面复杂而难清理的问题,设计一种搭载于水下吸附式机器人载体上的射流超灵巧机械臂(hyper-dexterous manipulator,HDM)清洗装置.结合无骨架类生物肌肉高自由度特点构建超灵巧机械臂结构,采用虎克铰接的连接方式替换相邻关节连接处的柔性构件,兼顾了高压水射流承载压力高的特点.运用几何分析法对单端机械臂进行正逆运动学建模,基于多关节连杆变换通式推导出基于等圆弧假设下的机械臂模型,进而得出其多关节驱动空间与操作空间的映射关系.仿真实验和物理实验对比结果表明,所设计的机械臂能够达到期望的操作空间位姿,并能在加载实验下保证一定的鲁棒性

采用MTS®热机械疲劳电液伺服试验机研究了4Cr5MoSiV1热作模具钢400~700℃范围内拉压对称机械应变控制的同相及反相热机械疲劳行为.结果表明：当应变幅为±0.50%时，4Cr5MoSiV1钢反相热机械疲劳寿命约为同相的60%；无论同相还是反相加载，应力-应变滞后回线均呈现不对称性，同相加载时表现为平均压缩应力，反相加载时表现为平均拉伸应力.两种加载方式下，最大应力与最大应变及峰值温度均不同步，在高温半周出现应力松弛现象.此外，高温半周呈现持续循环软化，而低温半周呈现初始循环硬化，随后持续循环软化的特征.同相加载时断口以主裂纹、撕裂脊和准解理特征为主，裂纹少而深；反相加载时断口以疲劳条纹和大量的凹坑特征为主，裂纹多而浅

用热变形后的直接时效(DA处理)和标准热处理对比试验的方法,对DA处理在GH169合金中的实际应用进行了探讨。结果表明,DA处理确可提高合金的拉伸强度,并大幅度提高光滑持久寿命。但由于塑性指标的降低而导致缺口持久和周期持久寿命的降低,并使疲劳、蠕变交互作用的蠕变损伤加剧。其原因是可能DA处理过程中晶界δ相析出过少,晶界晶内强度配合不良,达不到强韧化的作用。同时指出晶粒细化,并在变形工艺中对位错组态进行控制,使δ相以合理的数量和形态析出,才能获得真正应用的DA GH169合金

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行了T91钢的压缩试验,研究了变形温度为1100~1250℃、应变速率为0.01~1 s-1时该钢的变形行为,分析了流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,计算了高温变形时应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建该钢高温塑性变形的本构关系,绘制了动态再结晶图和热加工图.结果表明:在试验变形条件范围内,其真应力-真应变曲线呈双峰特征;钢中发生了明显的动态再结晶,且再结晶类型属于连续动态再结晶.T91钢的热变形激活能为484 kJ.mol-1,利用加工图确定了热变形的流变失稳区,结合力学性能,可以优先选择的变形温度为1200~1 250℃,应变速率不高于0.1 s-1

用两种不同的试验方法,即带有尖锐缺口的室温冲击试验和带有缺口于-80℃下进行快速拉伸试验,对15A深冲弹钢中两种不同的铁素体形态（魏氏铁素体及状块铁素体）进行了材料脆化倾向的研究。结果表明,在原奥氏体晶粒大小相同的条件下,具有魏氏铁素体的试样其脆化倾向较小,而块状铁素体试样的脆化倾向较大。本文对这些结果作了进一步的讨论。关于15A和20A深冲弹钢中出现魏氏组织对冲击韧性和脆性转变温度的影响,近两年来国内曾有过多次研究。〔1〕〔2〕他们的结果均表明,在具有魏氏铁素体组织的试样中,其中冲击值均比不具有魏氏组织的块状铁素体为高,且脆性转变温度比块状铁素体的为低。近年来为了提高热轧钢板的韧性,采用轧后快冷,获得针状铁素体组织〔3〕。为了进一步弄清深冲弹钢中魏氏组织对机械性能的影响,使含有魏氏组织和不含魏氏组织（块状铁素体）的脆化趋势更加明显,本文从两个方面进行了研究:一为带有尖锐缺口的冲击试验,一为在-80℃对带有缺口的试样塑性和韧性降低的缺口敏感性。由于单纯室温缺口冲击试验使材料脆化的趋势,没有用降低温度的方法使材料脆化来得显著,故又采取了降低温度和快速形变结合的方式,使具有魏氏组织和不含魏氏组织的脆化倾向更趋明显，以便更好地进行比较。本文从力性实验数据和断口分析中均表明，具有魏氏组织的试样，其脆化倾向反比块状铁素体的小，因此，长期以来，笼统的认为反有魏氏组织都必定降低冲击值使脆化倾向中大的看法，是值得商确的

本文对包头精矿烧结矿的宏观结构、微观结构及矿物组成进行了岩相及矿相研究。对其中的稀土矿物等进行电子探针分析、对烧结矿中主要胶结相矿物——枪晶石进行人工合成,测定了它的抗压强度及耐磨性。试验研究了硅（SiO2）,氟（CaF2）对包头精矿烧结矿强度的作用机理,测定了随着烧结矿中硅、氟含量变化与其液相性质——粘度及表面张力的关系以及它们对烧结矿结构及强度的影响。研究表明:氟是影响烧结矿强度的主要因素,氟对烧结矿强度的破坏作用主要由于氟在烧结矿中显著降低其液相的粘度及表面张力,导致了烧结矿宏观结构疏松多孔薄壁、微观结构微孔多,其次由于氟在烧结矿形成抗压强度低、耐磨性差的枪晶石。精矿中含硅低使烧结矿胶结相量少也是降低强度的一种原因。提高包头精矿烧结矿强度的根本途径在于选矿过程中降低精矿中含氟量到1.5%以下。把烧结矿碱度提高到2.0或配加15%高硅矿粉及3～5%清石灰、或用白云石部分代替烧结料中石灰石都有效的提高烧结矿的强度。生产碱度为2.0的烧结矿的措施已成功的应用于生产中

本文论证了Stelco第6号和第7号焦炉燃烧室物理模型是能够定性地决定火焰的位置及高度的,模型表明燃烧室中控制燃烧的流动条件受到空气流动状态的强烈影响,尤其是和连接蓄热室和空气喷口的倾斜上升道有关。在6号焦炉燃烧室中空气流量分二部分供入,此时煤气流被从下空气喷口出流的倾斜空气射流吸至燃烧室的一侧,在7号炉燃烧室中,所有空气是从一个庭部喷口进入燃烧室的,由于倾斜空气流引起燃烧室中再循环气流,它控制着化学当量混合火焰的高度,同样可以看到,从煤气喷口底部通过一个小圆孔进入的煤气实际上是一个限制射流;它造成在喷口中的再循环促进了煤气高温裂解的可能性。应用模型来决定\火焰\的高度及位置,和从正在加热的燃烧室拍摄的照片大致相符,但正如所预期的那样,实际火焰约比根据模型化学当量混合浓度预测的火焰要高1.35至1.5倍,通过模型预测的火焰高度和测得的焦碳VTD结果相符较好,尤其对6号焦炉是如此。还应用模型研究了6号和7号焦炉燃烧室改变操作后的效果,其中包括在6号焦炉中采用改变气流的装置如转向砖,煤气喷口延伸管以及空气喷口角部盖板以及减少7号燃烧室的过剩O2等,模型试验表明只有采用延伸管能有效地使火焰在6号焦炉燃烧室下半部分布更均匀,而对7号炉来说采用5%过剩O2将获得同样的效果。模型试验的潜力和局限性需要继续研究,因为它们为燃烧室设计操作和燃烧以及它对VTD的影建立了重要的联系,可以认为这不仅是对上述个别燃烧室设计及操作条件的叙述,它还将对燃烧室系统的工作提供一般性的见解

利用冶金烧结方法处置石灰干化污泥,探讨了石灰干化污泥作为冶金配料替代燃料和熔剂石灰对烧结性能的影响.对石灰干化污泥进行热重差示扫描量热和x射线衍射分析显示,从室温升至1100℃的过程中,污泥中的有机物分解产生热量,CaCO3和Ca(OH)2转化为CaO.烧结杯实验结果表明:在适宜的配碳量下,石灰干化污泥的加入对烧结有正向的影响,烧结矿的性能指标均有所改善;当石灰干化污泥替代熔剂和燃料的比例分别为51%和13.3%,配入比例为3.00%时,烧结的垂烧速度为21.30mm·min-1,成品率为72.63%,利用系数为1.458t·m-2h-1,固体燃耗由每吨65.54kg降至59.27kg

目前液压凿岩机冲击器结构参数设计,一般仅考虑满足凿岩参数（冲击功、冲击未速、冲击频率或周期）指标、而在参数优化方面尚无成熟的方法。本文则对这一问题进行了探讨,提出冲击器结构参数优化设计可以系统压力脉动及液压冲击最小为目的进行,它具有十分明显的工程意义。为此,将冲击器动力学模型近似简化处理为“等加速”型模型,指出寻求最优结构参数,实质是一个寻求最优“开关”控制问题;由此导出作用在冲击活塞上的液压力与冲击器结构参数的解析关系,使求泛函的极值问题能化为一般函数的极值问题。进而具体给出了以蓄能器容积变化和液压冲击最小为目标,建立指标函数的最优设计方法