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大型磨台铸钢件的数值模拟与工艺优化

热加工工艺 2008年第11期37卷 31-33页

作者：米国发赵大为刘翔宇河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454000

利用数值模拟软件ViewCast对某大型铸钢件磨台的凝固过程进行了数值模拟,预测了磨台产生缩孔缩松缺陷的位置。根据模拟结果初步设计了磨台的补缩系统工艺方案,对设计的工艺方案进一步模拟优化,获得了合理的补缩系统工艺方案,并在实际生... 详细信息

利用数值模拟软件ViewCast对某大型铸钢件磨台的凝固过程进行了数值模拟,预测了磨台产生缩孔缩松缺陷的位置。根据模拟结果初步设计了磨台的补缩系统工艺方案,对设计的工艺方案进一步模拟优化,获得了合理的补缩系统工艺方案,并在实际生产中,获得了良好的效果。

关键词： CAD/CAE 铸造工艺凝固过程数值模拟

Theoretical study on the stability of nanobubbles and its verification in molecular dynamics simulation

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Particuology 2024年第4期87卷 99-105页

作者： Sheng mi Chaofeng Hou Wei Ge School of Chemical Engineering and Technology Tianjin UniversityTianjin300072China State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems Institute of Process EngineeringChinese Academy of SciencesBeijing.100190China School of Chemical Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing100049China

The stability of vapor nanobubbles in bulk liquid was investigated theoretically and the critical bubble size was derived from macroscale thermodynamic equations,below which the system destabilizes with sharp drop in *** critical size was quantitatively verified in molecular dynamic simulation using the Lennard-Jones model of argon,where stronger attraction between the molecules at lower density is found to contribute most to the drop of system pressure and,as the Laplace pressure on the curved bubble interface fails to balance the pressure difference across the interface,the bubbles become *** theoretical model could be extended to other systems where reliable equations of state and interfacial tension are available.

关键词： Nanobubble Stability Phase diagram Critical size

热压烧结Gr/6061Al复合材料的组织与性能

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稀有金属材料与工程 2019年第6期48卷 1961-1968页

作者：鲁宁宁许磊历长云王有超米国发杨二阔河南理工大学

采用热压烧结法制备了片层石墨(Gr)含量为1%~25%(体积分数,下同)的Gr/6061Al复合材料,并采用纳米铝粉包覆片层石墨的混粉工艺提高片层石墨在铝基体粉末中的分散均匀性。所制备的复合材料中,片层石墨均匀分散在铝基体中,界面结合良好,未... 详细信息

采用热压烧结法制备了片层石墨(Gr)含量为1%~25%(体积分数,下同)的Gr/6061Al复合材料,并采用纳米铝粉包覆片层石墨的混粉工艺提高片层石墨在铝基体粉末中的分散均匀性。所制备的复合材料中,片层石墨均匀分散在铝基体中,界面结合良好,未发现界面反应产物,通过透射电镜观察到少层石墨烯的存在。1%~15%Gr含量的Gr/6061Al复合材料的致密度均高于90%;复合材料的致密度,硬度和摩擦系数随着片层石墨含量的增加都逐渐降低;随着烧结温度的提高,10%Gr含量的Gr/6061Al复合材料的致密度和硬度均得到提高。与1%和25%Gr含量的Gr/6061Al复合材料相比,其他Gr含量的复合材料的磨损率均较高。

关键词：片层石墨铝基复合材料致密度磨损率摩擦系数

Ion Dynamics in Concentrated Electrolyte Solutions:Relating Equilibrium Fluctuations of the Ions to Transport Properties in Battery Cells

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Energy & Environmental Materials 2024年第1期7卷 131-138页

作者： Bernhard Roling Vanessa miß Janosch Kettner Department of Chemistry University of MarburgHans-Meerwein-Str.435032 MarburgGermany

In recent years,the interest in the development of highly concentrated electrolyte solutions for battery applications has increased *** electrolyte solutions are typically characterized by a low flammability,a high thermal and electrochemical stability and by the formation of a stable solid electrolyte interphase(SEI)in contact to electrode ***,the classification of concentrated electrolyte solutions in terms of the classical scheme"strong"or"weak"has been controversially discussed in the *** this paper,a comprehensive theoretical framework is presented for a more general classification,which is based on a comparison of charge transport and mass *** combining the Onsager transport formalism with linear response theory,center-of-mass fluctuations and collective translational dipole fluctuations of the ions in equilibrium are related to transport properties in a lithium-ion battery cell,namely mass transport,charge transport and Li^(+)transport under anion-blocking *** relevance of the classification approach is substantiated by showing that i)it is straightforward to classify highly concentrated electrolytes and that ii)both fast charge transport and fast mass transport are indispensable for achieving fast Li^(+)transport under anion-blocking conditions.

关键词： batteries concentrated electrolytes linear response theory Onsager formalism transport

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滤清器壳体压铸工艺设计及数值模拟

特种铸造及有色合金 2019年第7期39卷 735-738页

作者：张双橹米国发王凯毛长城河南理工大学材料科学与工程学院河南英利特科技股份有限公司河南平原光电科技有限公司

根据滤清器壳体的结构特点,设计了压铸工艺方案,采用Flow-3D软件对压铸工艺方案进行数值模拟,通过分析卷气的分布情况预测产生缺陷的位置。初始方案模拟结果表明,型腔中间及两端存在较多卷气,容易产生气孔、缩松等缺陷。通过温度场分布... 详细信息

根据滤清器壳体的结构特点,设计了压铸工艺方案,采用Flow-3D软件对压铸工艺方案进行数值模拟,通过分析卷气的分布情况预测产生缺陷的位置。初始方案模拟结果表明,型腔中间及两端存在较多卷气,容易产生气孔、缩松等缺陷。通过温度场分布判断压铸件凝固方式为逐层凝固,说明充型过程合理。优化方案调整了浇注系统的形状和位置,增强了溢流槽收集气体的能力。结果表明,铸件内卷气明显下降,缺陷消除,满足生产要求。

关键词：压铸数值模拟工艺优化滤清器壳体

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蜗轮箱座铸钢件的铸造工艺设计及数值模拟

热加工工艺 2011年第5期40卷 79-81页

作者：陈立林米国发王有超河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454000

运用传统方法完成了对铸钢件JH-14回柱绞车蜗轮箱座的铸造工艺设计。根据蜗轮箱座较为复杂的结构特点,同时设计两个内浇道对铸件进行浇注,在铸件顶部设计两个明冒口,在其侧面设计冷铁,以确保铸件的顺序凝固。建立铸件的三维实体模型,运... 详细信息

运用传统方法完成了对铸钢件JH-14回柱绞车蜗轮箱座的铸造工艺设计。根据蜗轮箱座较为复杂的结构特点,同时设计两个内浇道对铸件进行浇注,在铸件顶部设计两个明冒口,在其侧面设计冷铁,以确保铸件的顺序凝固。建立铸件的三维实体模型,运用ViewCast铸造模拟软件对铸钢件蜗轮箱座的凝固过程进行了模拟计算。模拟结果表明,在铸件的厚大处和壁与壁的交接处产生了缩孔、缩松缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,通过加大冒口颈与冷铁的尺寸和增设冒口方法,对铸造工艺进行优化。最终模拟结果显示,优化工艺能将缺陷转移到冒口中,实现了顺序凝固,从而最大程度地消除了铸造缺陷,获得了合理的铸造工艺方案。

关键词：蜗轮箱座数值模拟凝固过程工艺优化

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蜗轮箱盖的数值模拟及铸造工艺优化

热加工工艺 2011年第23期40卷 70-72页

作者：米国发陈立林王有超河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454000

对铸铁件涡轮箱盖进行了铸造工艺设计。根据铸件形状的特点,设计了顶注式浇注系统和3个内浇道同时对铸件浇注。利用CAD软件建立铸件的三维模型,并用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行了数值模拟。模拟显示,在涡轮箱盖壁与壁的... 详细信息

对铸铁件涡轮箱盖进行了铸造工艺设计。根据铸件形状的特点,设计了顶注式浇注系统和3个内浇道同时对铸件浇注。利用CAD软件建立铸件的三维模型,并用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行了数值模拟。模拟显示,在涡轮箱盖壁与壁的连接处会产生缩孔、缩松缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,对铸造工艺方案进行工艺改进。通过去除冒口和增设冷铁的方法,增加圆形区域的冷却速度。结果表明,优化后的工艺有效地消除了缩松、缩孔缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案。

关键词：涡轮箱盖数值模拟凝固过程工艺优化

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新型铸造铝青铜的组织及摩擦磨损性能研究

热加工工艺 2010年第17期39卷 32-34,38页

作者：米国发张锦志王有超河南理工大学材料科学与工程学院河南焦作454000

在两种不同的铸模中铸造成形一种新型铝青铜合金,在奥林巴斯金相显微镜下观察其组织并采用40MVDTM型维氏硬度计测定合金硬度,采用D8ADVANCE型X射线衍射仪测定试样的相组成,采用JSM6390LV型扫描电镜及其配备的能谱仪进行形貌观察及微区... 详细信息

在两种不同的铸模中铸造成形一种新型铝青铜合金,在奥林巴斯金相显微镜下观察其组织并采用40MVDTM型维氏硬度计测定合金硬度,采用D8ADVANCE型X射线衍射仪测定试样的相组成,采用JSM6390LV型扫描电镜及其配备的能谱仪进行形貌观察及微区成分分析,随后采用自制MPX-2000型盘销式摩擦磨损试验机考察了该铸造铝青铜的摩擦磨损性能,并简单探讨了其摩擦磨损机理。实验结果表明,采用金属型铸造成形的合金组织及综合力学性能较好;在相同滑动速度下,实验载荷对铸造铝青铜合金的干摩擦系数和磨损率的影响十分明显。

关键词：铝青铜合金摩擦磨损显微组织磨损机理

Analysis of particle dispersion and cavity formation during bulk particle water entry using fully coupled CFD-DEM-VOF approach

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Particuology 2024年第7期90卷 558-580页

作者： Utkan Çalışkan Sanja mišković Norman B.Keevil Institute of mining Engineering University of British Columbia2329 West MallVancouverBC V6T 1Z4Canada

This paper presents the development and validation of a fully coupled computational fluid dynamics—discrete element method—volume of fluid(CFD-DEM-VOF)model to simulate the complex behavior of particle-laden flows with free *** coupling between the fluid and particle phases is established through the implemented continuity,momentum,and alpha transport *** coupled particle forces such as drag,pressure gradient,dense virtual mass,viscous,and interface forces are also integrated,with drag and dense virtual mass forces being dependent on local *** integrated conservative alpha transport equation ensures phase volume conservation during interactions between particles and ***,we have implemented a trilinear interpolation method designed to operate on unstructured hexahedral *** method has been tested for its ability to properly resolve the coupling effects in the numerical simulations,particularly in cases with a relatively low cell-size *** model is validated through three distinct test cases:single particle water entry,dam break with particles,and water entry of a group of particles *** experimental setup is built to study the dynamics of the water entry of a group of particles,where three key flow features are analyzed:the evolution of average particle velocity,cavity shape,and particle dispersion cloud profiles in *** tests involve four different scenarios,including two different water levels(16.1 and 20.1 cm)and two different particle densities(2650 and 4000 kg/m3).High-speed videometry and particle tracking velocimetry(using ImageJ/TrackMate)methods are employed for experimental data *** is demonstrated that numerical results are in excellent agreement with theoretical predictions and experimental *** study highlights the significance of vortices in cavity shaping and particle *** validated CFD-DEM-VOF model constitutes a robust tool for simulating particle-laden flows,cont

关键词： CFD-DEM-VOF Trilinear interpolation Particle-laden flow Free-surface Particle water entry Volume conservation