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碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究 被引量:7
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作者 李昌 于志斌 +2 位作者 赵金月 李云飞 韩兴 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期203-211,共9页
目的通过模拟计算得出45钢激光淬火温度场的瞬变规律和微观组织相变规律,得出马氏体的形成与转变程度,测出淬火相变硬化的层深与层宽。方法基于COMSOL Multiphysics建立碟片激光器对45钢激光淬火过程的热力耦合模型,利用JMatpro计算45... 目的通过模拟计算得出45钢激光淬火温度场的瞬变规律和微观组织相变规律,得出马氏体的形成与转变程度,测出淬火相变硬化的层深与层宽。方法基于COMSOL Multiphysics建立碟片激光器对45钢激光淬火过程的热力耦合模型,利用JMatpro计算45钢激光淬火过程中的物性参数变化,对模型物性参数进行修改,并以4000W碟片激光器对45钢进行激光淬火试验,通过Axioskop2扫描电子显微镜、Zeiss-∑IGMA HD场发射电子显微镜、HXS-1000A显微硬度仪分析45钢淬火组织和相变硬化规律。结果相同功率下,碟片激光器与传统激光器相比,激光淬火相变硬化层及热影响区明显增大,相变界限清晰,淬火影响区呈高斯分布,完全相变区组织转变效果较好,热影响过渡区沿高斯弧线近似等距分布。激光淬火层由表及里依次为完全淬火相变区、不完全淬火区和芯部基体,完全淬火区形成致密细小的针状马氏体和少量残余奥氏体,淬硬层呈高斯分布,深达1084.589μm,最大宽度9761.989μm,硬度达到799HV,不完全淬火区厚度为361.533μm。结论试验结果与模拟计算结果吻合,COMSOL可实现对激光淬火过程的有效模拟。 展开更多
关键词 碟片激光器 激光淬火 相变 微观组织 数值模拟
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椭圆点接触弹流润滑数值计算与影响因素分析 被引量:5
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作者 韩兴 李昌 +2 位作者 赵焱 赵金月 李云飞 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第S1期58-64,共7页
润滑油膜是影响高性能滚动轴承使役寿命的关键因素,润滑状态直接影响到轴承滚动接触表面胶合、擦伤和疲劳失效。研究等温条件下稳态点接触润滑,对深入分析滚动轴承的润滑状态,提高其使役寿命具有重要的理论意义和应用价值。首先建立椭... 润滑油膜是影响高性能滚动轴承使役寿命的关键因素,润滑状态直接影响到轴承滚动接触表面胶合、擦伤和疲劳失效。研究等温条件下稳态点接触润滑,对深入分析滚动轴承的润滑状态,提高其使役寿命具有重要的理论意义和应用价值。首先建立椭圆点接触弹流润滑的理论模型,采用多重网格法进行数值求解,得出了油膜压力和膜厚分布。计算分析了不同黏压关系、无量纲椭圆比、速度、载荷、材料(弹性模量和黏压系数)等参数对润滑油膜和压力的影响,结果表明:速度参数是影响点接触弹流润滑膜厚最重要因素,载荷与速度参数相比,其对油膜影响不大;油膜厚度随着载荷参数增大而变小,但变化的幅度很小;设定的材料数值越大,润滑油膜越厚,且影响较为显著;当采用不同黏压关系复合迭代计算时,轻、中载荷膜厚差不超10%,重载差别增大。多层网格法是求解点接触弹流润滑问题的有效方法,计算结论可为解决工程实际润滑问题提供了理论依据。 展开更多
关键词 滚动轴承 弹流润滑 多重网格算法 膜厚 油膜压力分布
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基于Bayes网络高性能滚动轴承失效影响因素可靠性评估方法 被引量:3
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作者 韩兴 李昌 +1 位作者 陈正威 李云飞 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第2期171-176,共6页
滚动轴承是精密机床、高速列车、航空发动机等重大装备的关键核心部件,其性能的好坏直接影响到主机的使役寿命。因此,对高性能滚动轴承失效形式、损伤机理进行相关影响因素可靠性定量评估具有重要意义。首先建立了高性能滚动轴承失效影... 滚动轴承是精密机床、高速列车、航空发动机等重大装备的关键核心部件,其性能的好坏直接影响到主机的使役寿命。因此,对高性能滚动轴承失效形式、损伤机理进行相关影响因素可靠性定量评估具有重要意义。首先建立了高性能滚动轴承失效影响因素故障树模型,直接映射建立其Bayes网络模型,利用桶排除法对轴承失效概率及中间失效结点概率进行了计算,利用全概率公式对轴承失效过程各影响因素的条件概率进行可靠性定量评估。计算表明:接触疲劳剥落对轴承失效贡献概率最大,为15.454%,轴承零件内部夹杂物失效的条件概率为0.058%,影响最小。 展开更多
关键词 高性能滚动轴承 失效影响因素 Bayes网络法 桶排除法 可靠性定量评估
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考虑相变诱导塑性的埋弧堆焊过程数值模拟方法研究 被引量:2
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作者 黄庆春 李昌 +3 位作者 张大成 高鹤芯 韩兴 李云飞 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期261-269,共9页
目的通过数值计算预测埋弧堆焊修复失效轧辊工艺过程中相变塑性应力、组织相变对堆焊效果的影响。方法利用CALPHAD(Calculation of Phase Diagram)方法计算了堆焊材料温变物性参数,基于COMSOL多物理场耦合平台,对轧辊埋弧堆焊过程的瞬... 目的通过数值计算预测埋弧堆焊修复失效轧辊工艺过程中相变塑性应力、组织相变对堆焊效果的影响。方法利用CALPHAD(Calculation of Phase Diagram)方法计算了堆焊材料温变物性参数,基于COMSOL多物理场耦合平台,对轧辊埋弧堆焊过程的瞬态温度场、马氏体相成分及相变诱导塑性(TRIP)应力演变过程进行了数值计算。结果轧辊堆焊过程的温度场分布、马氏体相变均对传热速率影响敏感。靠近基体一侧的焊缝,相比于堆焊层其传热更快,导致马氏体相变更加迅速,其相变塑性应力值呈更大的宽带分布。冷却过程中因马氏体相变使焊缝热影响区的应力值缓慢下降,焊件完全冷却后的残余应力最大值为376 MPa,马氏体相占比为94%。采用Zeiss-∑igma HD场发射扫描电镜观察了轧辊堆焊切片金相组织,验证了模型的准确性。结论该数值模拟方法能准确预测轧辊埋弧堆焊过程中塑性应力变化及组织演变规律,为减小和消除残余应力提供了有效途径与方法,且为预防轧辊堆焊层开裂等缺陷提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 埋弧堆焊 相变塑性应力 双椭球热源 马氏体相
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光粉作用下激光熔覆粉末射流行为研究
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作者 张大成 李昌 +2 位作者 许彦 韩兴 张保贵 《热加工工艺》 北大核心 2022年第20期97-103,共7页
准确揭示激光熔覆中粉末射流行为可有效提升粉末利用率,对获取高质量熔覆层具有重要意义。三束同轴激光熔覆是常见的熔覆方式之一,在实际生产中发挥重要作用。激光熔覆过程粉末射流行为受多种参数影响,有效揭示各参数与粉末射流行为之... 准确揭示激光熔覆中粉末射流行为可有效提升粉末利用率,对获取高质量熔覆层具有重要意义。三束同轴激光熔覆是常见的熔覆方式之一,在实际生产中发挥重要作用。激光熔覆过程粉末射流行为受多种参数影响,有效揭示各参数与粉末射流行为之间的定量关系十分必要。利用k-ε模型与离散相模型相结合,建立激光熔覆中载气与粉末耦合作用的气、固两相流模型,计算得出了粉末载气流场与粉末浓度的分布规律,揭示了粉末射流汇集特性及与基体间的撞击作用轨迹。在此基础上建立了粉末温升模型,计算了激光功率、激光束半径和粉末粒径对粉末温升的影响。结果表明:在两相流模型中,载气速度与粉末浓度均呈120°分布,粉末轨迹到达基体平面后反弹并发散,与实际生产中分布一致。粉末温升速度与激光功率呈正相关,与激光束半径、粉末粒径呈负相关,计算结果表明激光功率、激光束半径和粉末粒径对粉末温升速度具有显著影响。 展开更多
关键词 激光熔覆 三束同轴 光粉作用 粉末汇聚 粉末温升
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汽轮机运行中转子动叶片脱落故障识别及处理实例 被引量:5
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作者 郭宝仁 天罡 +1 位作者 孙桂军 毕启正 《汽轮机技术》 北大核心 2016年第3期204-206,210,共4页
对汽轮机运行中的转子动叶片脱落故障识别方法进行了论述,通过2个实例详细介绍了叶片脱落的诊断方法、原因分析及处理方案,可供其它机组的该类故障分析及处理参考。
关键词 动叶片 脱落识别 处理实例
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