采用耦合数值求解的方法,计算并分析了LF精炼炉盖内气体流动的速度分布状态以及液面附近惰性气体氩(Ar)的流动行为和分布.结果表明:露弧加热期和埋弧加热期炉盖的合理抽气压力分别为-200~-250 Pa和-120 Pa;底吹氩气量过小不能在液面上部弥散,而增大到20~50 m3·h-1,在液面附近弥散且流动分布状态相似,有利于液面附近惰性气氛的保持;液面距钢包上边缘的距离增大,氩气在液面上部回旋的区域扩大,可防止钢液增[N]或[O]

对加固环的受力分布情况进行了分析,用有限元法对其受力强度进行了数值计算.结果表明,加固环应该处于污水处理塔柱体与锥体的连接处,且加固环的横截面积A ≥ 45 cm2时,即可保证污水处理塔工作的稳定性和安全性

针对北京地区典型粉质黏土地层隧道开挖问题,进行了多组三轴固结排水试验,分析了不同类型应力路径下土样的力学特性,并建立隧道开挖二维数值模型.选取一般工程材料参数,计算每步开挖下网格点及高斯点的应力,跟踪记录典型样点的应力变化规律,进而将地层划分为不同作用分区,将强度试验结果依次代入对应模型分区后得出考虑分区的地表最终沉降值.最后构建离心机试验模型,记录稳定后的表面沉降值,对比了分区模拟计算结果,验证了隧道开挖下地层作用分区的正确性

针对基于流态化技术利用硅粉直接氮化合成氮化硅粉的新工艺,建立了悬浮床内热过程的二维数学模型,并借助CFD商业软件FLUENT对悬浮床内热过程进行了数值模拟,分析了氮气速度、粉气比和氮化温度等因素对温度场和硅转化率的影响.结果表明,模拟计算值与实验值误差小于5%,该模型可以用来预测悬浮床内的热过程.在本文条件下,当以平均粒径2.7μm的硅粉为原料、氮化温度为1 380℃、氮化时间为54.5 s时,硅的转化率为22.5%.模型预测表明,如果将氮化温度升至1 450℃、氮化时间延长至7.1 min,那么硅转化率可达98.6%,氮化硅纯度达98%以上

应用计算传热学研究了目前常用的一些高炉冷却器的温度场．通过模拟在高炉内部不同高度处铜冷却壁、凸台冷却壁及板壁结合冷却系统的温度场，探讨了不同冷却器在高炉炉墙的布置方式．凸台冷却壁适宜安装在炉身上部和炉喉区；板壁结合冷却器适宜安装在炉身中部及炉腰部位；铜冷却壁适宜安装在炉腹及炉身下部．

为寻求一种收集钢铁冶炼过程中产生的气溶胶颗粒的方法,研究了EAF粉尘颗粒物的性质.采用Zn蒸汽氧化产生的ZnO模拟气溶胶颗粒进行凝并实验研究,另采用熏香烟雾在不同的搅拌速度下进行气溶胶凝并实验,并将实验结果与理论计算进行比较.同时,采用一种考虑颗粒间相互作用的气溶胶凝并模型估算反应范德华力作用的Hamaker常数.实验结果表明,在搅拌条件下,对于气溶胶的凝并应考虑微细颗粒间的相互作用

利用旋转磁场特征变换模型方程并结合边界更新法,与k-ε湍流模型耦合计算了交变电磁场作用下连铸方坯内的流场.结果表明:电磁力使得钢液在水平方向形成旋转流动,能够降低向下过高的流速并增强回流;从搅拌区域垂直中心向下,水平旋转流动的速度逐渐变小.钢液旋转流速随电源电流和频率的增大而提高,并且在水平面上呈单峰值分布,在近壁面处最大

从齿轮啮合和滚刀设计的基本原理出发,提出了非对称渐开线圆柱齿轮滚刀的设计方法,推导了相应的计算公式,给出了计算实例,实现了非对称齿轮滚刀的参数化实体模型.根据齿轮加工原理,分别用面向对象的Visual Basic和Autolisp语言对非对称齿轮范成加工进行参数化编程,模拟仿真了非对称齿轮加工的包络过程

碳纤维增强塑料(CFRP)拉挤成型过程中固化度和温度变化为强耦合关系.通过差示扫描量热(DSC)实验计算得到模型所需的固化动力学参数,根据固化动力学和传热学理论建立了非稳态温度场与固化动力学数学模型,采用有限元与有限差分相结合的方法和ANSYS求解耦合场的间接耦合法对拉挤工艺不同工况下CFRP固化度进行数值模拟.采用特殊设计制作的铝毛细管封装的布拉格光栅光纤(FBG)传感器,屏蔽了荷载效应应变干扰,对CFRP温度场实时检测,从而计算得到实时固化度;同时采用索氏萃取实验测定CFRP制品固化度.结果表明,模拟与实验结果基本吻合

利用Gleeble-1500热模拟试验机对6111铝合金进行高温拉伸试验,研究了其在变形温度为350、450和550℃以及应变速率为0.1、1和10 s-1时的热变形行为.6111铝合金的流变应力随温度升高而减小,随应变速率增大而增大,其热变形从应变硬化阶段过渡到稳态变形阶段.建立了综合考虑应变、温度和应变速率对流变应力的影响以及耦合位错密度的统一黏塑性本构模型,并通过遗传优化算法求解出本构模型中的材料常数.模型计算得到的真应力-真应变曲线与试验数据吻合较好