对掺杂钨带在1 000-1 500℃等温退火过程中的组织与织构变化进行研究。研究结果表明：未退火钨带为拉长的纤维组织,纤维宽窄不一,纤维内部存在长短不一的条形胞。于1 200℃,1 h条件下退火时由于亚晶长大发生纤维宽化与纤维界的锯齿化,但无再结晶晶粒形成。当退火温度升高至1 400℃时,纤维界处出现细小的等轴状再结晶晶粒,这些再结晶晶粒的形成机制是亚晶转动。1 500℃退火后,再结晶晶粒增多,但长大不明显,这主要是由于K泡对亚晶界或位错的钉扎作用,使亚晶转动与亚晶界迁移受到阻碍,延缓了再结晶形核与核心长大。拉拔钨丝织构为[110]丝织构,钨丝轧制为钨带后,[110]丝织构转变为{001}〈110〉和{111}〈110〉织构,1 500℃退火后,亚晶转动使钨带织构转变为沿α取向线均匀分布的{uvw}〈110〉织构,与拉拔钨丝的[110]丝织构类似。

通过示差扫描量热法（DSC）、透射电镜（TEM）和电阻率测量方法研究电场处理对2E12铝合金时效微观组织和时效动力学的影响。研究结果表明：预变形190℃时效5 h处理的2E12铝合金样品时效过程中施加电场能使促进后续时效进程,使DSC曲线中S相析出放热峰的峰值温度降低15℃,最大相变速率增加75%,相变完成所需时间减少20%。施加电场能使铝空位形成能降低26%,增加铝空位的浓度,从而导致预变形2E12铝合金样品时效过程中在位错线上形核的S′相粒子体积分数和尺寸更大。这些粒子阻碍了基体内位错密度由于回复而降低的过程,使得样品在时效处理后保持较高密度的位错。位错与空位的共同影响使得后续时效过程中S相析出的速率加快。

复杂结构注塑模具的设计和强度、刚度分析是注塑行业的重要难题.利用Solid Works三维设计软件实现了注塑模具的三维实体建模,并运用COSMOS/Works软件对注塑模具的典型部件进行了有限元分析,验证设计的零件是否符合实际工作情况是实现注塑模具现代化设计的重要途径.通过GearTrax2001Plus、Toolbox等外挂、内挂插件的使用,大大地简化了建模过程,克服了原有设计方法的不足,为解决较复杂的结构设计和理论分析问题提供了一种新的途径.

提出一种齿向修形的等半径圆弧鼓形齿面新结构,根据齿向修形原理推导出等半径圆弧鼓形齿面方程,构建含安装误差的主动轮鼓形齿与未修形从动轮渐开线齿的接触分析(TCA)模型,给出TCA算法和算例。TCA计算结果表明齿轮轴线的中心距误差对这种鼓形齿传动的接触轨迹影响很小,鼓形修形量、鼓形中心与齿宽中点的偏差及齿轮轴线的平行度误差都将对齿轮接触轨迹产生较大影响;通过调整修形参数和安装误差可以精确的预控接触轨迹的位置,这对高性能齿轮传动设计制造有较大参考价值。

针对目前发动机与液力变矩器匹配方式存在的不足,为合理优化液力变矩器与发动机的匹配性能,测试装载机典型工况下工作系统的载荷情况,并对测试数据进行处理,得到V型铲装工况下全功率匹配和部分功率匹配实际消耗的转矩。以灰色关联度为基础建立液力变矩器与发动机匹配的多目标优化模型,根据处理后的试验数据对某ZL50装载机的液力变矩器有效循环圆直径进行优化,优化后整体匹配性能提高3.8%。研究结果表明基于典型工况的优化方法能够提高发动机与液力变矩器的匹配性能,可以为液力变矩器的优化设计和合理匹配提供参考。

为提高垂直轴风力机的气动性能,针对小型双叶片H型垂直轴风力机,提出3种涡流发生器在叶片表面安装位置方案。建立风力机整机仿真模型并进行了网格独立性验证。利用ANYSY FLUENT软件对垂直轴风力机进行三维流体力学仿真研究。研究结果表明:在上风区叶片内表面和下风区叶片外表面加装涡流发生器均可提高叶片的转矩系数,但分析流场显示下风区流场紊乱,下风区叶片外表面加装涡流发生器提升效果变差。3种方案中,叶片内外表面加装涡流发生器时垂直轴风力机风能利用率CP提升效果最好,与原型风力机相比CP提升6.4%。

为了精确描述气缸的摩擦力,实现气缸的高精度轨迹跟踪控制,并提高算法的可移植性,提出基于遗传算法的气缸LuGre摩擦模型参数辨识方法和基于气缸充气腔压力变化的比例方向阀死区辨识方法。通过仿真分析,验证遗传算法在辨识摩擦力静动态参数时的可靠性;以单缸气动伺服系统为研究对象,分别建立比例方向阀和气缸的数学模型,设计基于反步法的非线性鲁棒控制器,开展气缸活塞运动跟踪不同频率的正弦轨迹曲线和三阶加减速曲线实验。研究结果表明:基于遗传算法的摩擦力参数辨识和基于气缸压力变化的比例方向阀死区辨识方法均能获得精确的辨识结果,本文所设计的控制器能实现气缸高精度轨迹跟踪控制。

为研究血泵内部血细胞分布规律及溶血预测方法，以自制轴流血泵为例，应用多相流分析方法，采用多重参考坐标系法（MRF）等技术建立数值分析模型，并通过体外循环实验验证模型的有效性。进一步分析血泵内部血细胞浓度、速度、压力等的分布规律，得到血细胞破坏区域和一般规律。根据优化的溶血模型对血泵的溶血性能进行评估，在此基础上提出溶血实验指标标准溶血指标（NIH）与溶血预测值之间的转换关系。研究结果表明血细胞在血泵内部不是均匀分布，叶轮处有明显分离现象;血泵内部剪切应力在200Pa以下的区域的体积分数约为98.6%，高剪切应力主要位于叶轮顶部和外壳的间隙处;在剪切应力为常数时，优化的溶血预测模型和Giersiepen实验得到的溶血模型相符合;采用优化模型计算得到血泵平均溶血预测值0.0057，具有较好的溶血性能。

通过建立包含夹杂物的二维金属板超声测量数值分析模型,研究超声信号随夹杂物的深度、厚度和类型等属性特征的变化规律,并通过超声显微镜和扫描电镜实验验证模型的有效性。研究结果表明纵波声速随夹杂物厚度的增加呈线性递增,含有Al2O3夹杂物的声速最大且增速最快,含有MnS夹杂物的声速最小且增速最慢,纵波声速可以作为判定内部是否存在夹杂物的参量;不同超声参量随入射波长的变化关系曲线,可用于判定夹杂物的厚度;当夹杂物深度位于钢板厚度的中间时,衰减系数最大,且含有MnS夹杂物引起的声波幅值衰减最严重,含有TiN夹杂物的声波幅值衰减最小。

针对用于1 100 k V特高压断路器中的高速大流量液压缸分闸缓冲制动效果不良这一问题提出采用系统综合建模的方法在建立缓冲流量连续方程和运动微分方程的基础上综合考虑油液密度、动力黏度和体积弹性模量随系统状态的变化并提出运用CFD(computational fluid dynamics)流场分析法判断缓冲不同阶段的过渡点同时结合试验测试数据对活塞运动的位移、速度、缓冲压力等动态特性进行对比分析。发现理论计算结果与试验数据差异较大;经过修正的阀控液压缸模型得到的结果与试验基本一致缓冲压力变化剧烈其峰值压力高达107.0 MPa缓冲末速度高达1.75 m/s会对缓冲套和缸体造成严重的冲击。为有效提升缓冲效果推导出理想缓冲过程的压力和速度变化规律给出4种不同柱塞结构的间隙变化模型并在考虑油液黏性阻尼和可压缩性的条件下运用阀控缸系统的综合计