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超声铸造7050铝合金的微观组织和宏观偏析规律 被引量：7
1
作者 陈鼎欣 李晓谦 +1 位作者 黎正华 蒋日鹏 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期666-670,共5页
采用不同功率超声对铝熔体进行处理,研究超声场对7050铝合金凝固组织和宏观偏析的影响规律.结果表明:超声振动产生的空化效应和声流效应影响熔体的凝固过程,合理功率的超声能有效细化晶粒、优化组织及改善宏观溶质分布.当超声功率达到17... 采用不同功率超声对铝熔体进行处理,研究超声场对7050铝合金凝固组织和宏观偏析的影响规律.结果表明:超声振动产生的空化效应和声流效应影响熔体的凝固过程,合理功率的超声能有效细化晶粒、优化组织及改善宏观溶质分布.当超声功率达到170 W时,铸锭径向宏观偏析的弱化效果最好,Zn、Mg和Cu的偏析指数分别为0.0593、0.0565和0.0319;超声功率超过170 W,溶质元素在中心区域富集量显著提高,宏观偏析程度增大. 展开更多
关键词 铝合金 铸造 超声应用 偏析 微观组织 空化 声流
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不同材质超声波辐射器的设计及铸造测试 被引量：3
2
作者 刘卓文 蒋日鹏 +2 位作者 李晓谦 鞠增业 陈鼎欣 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第9期1-4,8,共5页
设计了三种材质的超声波辐射器,并通过模态分析优化设计尺寸。同时,开展铝合金超声铸造实验测试了三种辐射器对熔体的耐腐蚀性和对凝固组织的细化效果。结果表明:当Ⅰ型钛合金、Ⅱ型钛合金、石墨辐射器的尺寸分别为134、132、74 mm时,... 设计了三种材质的超声波辐射器,并通过模态分析优化设计尺寸。同时,开展铝合金超声铸造实验测试了三种辐射器对熔体的耐腐蚀性和对凝固组织的细化效果。结果表明:当Ⅰ型钛合金、Ⅱ型钛合金、石墨辐射器的尺寸分别为134、132、74 mm时,它们与振动系统匹配最好;三种辐射器对铸锭组织均有细化效果,其中,Ⅱ型钛合金辐射器抗腐蚀性强,疲劳强度高,能够长时间连续工作,并具有稳定的细晶效果,可以应用于铝合金半连铸工艺。 展开更多
关键词 超声波 辐射器 铝合金 耐腐蚀 细晶
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超声半连铸下7050合金大扁锭的微观组织及宏观偏析行为 被引量：2
3
作者 陈鼎欣 李晓谦 +2 位作者 郭东柱 崔莹 蒋日鹏 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期462-465,共4页
在500mm×1320mm的7050铝合金扁锭铸造中引入超声外场,研究常规铸造与超声铸造下的微观组织形貌、分布和宏观偏析特征。结果表明,超声外场可以有效减小晶粒的尺寸、抑制组织中粗枝晶的产生并促进铸锭内组织的均匀分布;同时,加入超... 在500mm×1320mm的7050铝合金扁锭铸造中引入超声外场,研究常规铸造与超声铸造下的微观组织形貌、分布和宏观偏析特征。结果表明,超声外场可以有效减小晶粒的尺寸、抑制组织中粗枝晶的产生并促进铸锭内组织的均匀分布;同时,加入超声场后,溶质元素Zn、Mg、Cu沿长度方向和宽度方向对称轴的偏析指数分别由0.1013、0.1117、0.1260和0.1119、0.1113、0.1281减小到0.0835、0.0790、0.1027和0.0743、0.0725、0.0841,沿铸锭不同方向的宏观偏析均得到有效弱化。超声的空化和声流作用改变液穴中的温度场和流场,改善晶体的形成环境,促进溶质元素的均匀分布,从而细化组织、弱化宏观偏析。 展开更多
关键词 半连续铸造 超声 扁锭 微观组织 宏观偏析 两相区
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铝合金铸造中超声振动工具杆端面形状研究 被引量：2
4
作者 郭东柱 李晓谦 +1 位作者 陈鼎欣 崔莹 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期969-973,共5页
为了解工具杆端面形状对超声铸造过程的影响,根据超声波在固/液界面的折、反射原理,设计出平面、球面、锥面3种不同端面形状的超声波工具杆。对3种工具杆分别进行水模拟试验和7050铝合金铸造试验,通过水模拟试验发现平端面的工具杆空化... 为了解工具杆端面形状对超声铸造过程的影响,根据超声波在固/液界面的折、反射原理,设计出平面、球面、锥面3种不同端面形状的超声波工具杆。对3种工具杆分别进行水模拟试验和7050铝合金铸造试验,通过水模拟试验发现平端面的工具杆空化和声流作用强度最高,空化作用最为集中,声波辐射范围最小;球端面工具杆空化和声流作用范围和强度都比较大,空化作用范围较集中;圆锥端面工具杆的空化和声流作用强度最低,声波辐射范围最大,声波强度衰减最快。通过7050铝合金铸造试验,发现平端面工具杆铸件的金相组织细化效果最好,其次为球端面,圆锥端面最差。 展开更多
关键词 超声波工具杆 铝合金铸造 端面形状 超声波折反射 空化 声流
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航空发动机整体叶盘结构刚度的多目标优化 被引量：3
5
作者 陈鼎欣 简卫斌 邓敬亮 《航空发动机》 北大核心 2019年第5期31-35,共5页
针对航空发动机多级整体叶盘结构在工作过程中变形过大的问题,以参数化结构的多目标优化数学模型为基础,对代理模型生成的响应面进行遗传算法寻优,获取控制条件下的最佳刚度结构,并根据响应面的局部敏感度结果改进了结构方案。结果表明... 针对航空发动机多级整体叶盘结构在工作过程中变形过大的问题,以参数化结构的多目标优化数学模型为基础,对代理模型生成的响应面进行遗传算法寻优,获取控制条件下的最佳刚度结构,并根据响应面的局部敏感度结果改进了结构方案。结果表明:运用多目标遗传算法能够有效实现多级整体叶盘的刚度优化,最终在控制质量仅增加10.5%的前提下,使最大轴向变形减小28.8%,最大总变形减小15.8%;提出的改进结构方案有效改善了结构的抗变形能力,进一步提高了结构的刚度优化潜力。 展开更多
关键词 整体叶盘 响应面 遗传算法 刚度优化 航空发动机
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组合压气机气动优化设计与试验验证 被引量：1
6
作者 田江涛 唐方明 +2 位作者 陈鼎欣 简卫斌 银越千 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2019年第5期24-28,共5页
以轴流-离心组合压气机为研究对象,根据机械加工改铸造加工节约生产成本的改进目标,对离心叶轮和径向扩压器进行优化设计。全三维数值仿真结果表明,优化设计方案提高了该组合压气机的性能和喘振裕度,达到了优化设计目标。优化设计虽然... 以轴流-离心组合压气机为研究对象,根据机械加工改铸造加工节约生产成本的改进目标,对离心叶轮和径向扩压器进行优化设计。全三维数值仿真结果表明,优化设计方案提高了该组合压气机的性能和喘振裕度,达到了优化设计目标。优化设计虽然恶化了离心叶轮与径向扩压器尖区流动,但对离心叶轮叶中及以下区域和后排通道内流动的改善较明显,且对前面的轴流级叶排内部流动基本无影响。试验验证表明,优化设计压气机的性能满足设计指标要求,优化设计技术得到充分验证,为后续类似设计积累了经验。 展开更多
关键词 航空发动机 组合压气机 优化设计 间隙泄漏流 匹配 数值仿真 试验验证
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某离心叶轮叶尖与外罩工作间隙仿真及测试验证
7
作者 陈鼎欣 《自动化应用》 2018年第4期80-81,共2页
针对叶轮机械叶尖间隙控制在性能与安全之间的平衡问题,提出一种分别对转静子进行变形仿真计算以对间隙进行预测的方法。通过采用电容式间隙传感器对试验件工作状态间隙进行实时监测的数值对比,从而验证仿真结果,并发现仿真结果与实际... 针对叶轮机械叶尖间隙控制在性能与安全之间的平衡问题,提出一种分别对转静子进行变形仿真计算以对间隙进行预测的方法。通过采用电容式间隙传感器对试验件工作状态间隙进行实时监测的数值对比,从而验证仿真结果,并发现仿真结果与实际情况的差异。结果表明,仿真结果基本再现了试验测试间隙的变化趋势,在进口处也有较好的重合度,但对于高转速,尤其是高转速出口间隙的预测存在一定误差。 展开更多
关键词 变形计算 性能 等效变形 间隙测量
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基于响应面法的柔性模拟转子临界转速优化设计研究
8
作者 陈鼎欣 《山东工业技术》 2018年第12期134-135,共2页
针对柔性转子在工作过程中需要经过一阶甚至多阶临界转速的特点,利用有限元软件,对某模拟转子进行转子动力学仿真计算,并采用响应面法及遗传算法对转子进行临界转速优化。结果表明:通过仿真模拟能在转子设计过程中有效避免潜在的临界转... 针对柔性转子在工作过程中需要经过一阶甚至多阶临界转速的特点,利用有限元软件,对某模拟转子进行转子动力学仿真计算,并采用响应面法及遗传算法对转子进行临界转速优化。结果表明:通过仿真模拟能在转子设计过程中有效避免潜在的临界转速风险,通过多目标优化对转子结构及支承进行调整,能更好避开工作转速禁区,提高转子的整体的可靠性。 展开更多
关键词 柔性转子 临界转速 响应面 多目标优化
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一种采用遗传算法优化离心叶轮结构的方法
9
作者 陈鼎欣 银越千 邬国凡 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2018年第5期6-10,5,共6页
针对高功重比航空发动机离心叶轮结构减重需求及传统多目标优化难以实现全局优化的特点,以强度计算模块获取的全局样本数据为基础,对代理模型生成的响应面采用多目标遗传算法反复迭代寻优。利用整体-局部的结构优化过程,获得参数化离心... 针对高功重比航空发动机离心叶轮结构减重需求及传统多目标优化难以实现全局优化的特点,以强度计算模块获取的全局样本数据为基础,对代理模型生成的响应面采用多目标遗传算法反复迭代寻优。利用整体-局部的结构优化过程,获得参数化离心叶轮结构设计的全局最优解,并结合应力质量分数与叶尖变形分布的对比,验证了离心叶轮结构优化对结构性能的影响。结果表明:运用Kriging代理模型-遗传算法分步优化,能有效提高离心叶轮结构质量的利用率,改善结构稳定性,获取目标最优结构。 展开更多
关键词 航空发动机 离心叶轮 多目标优化 结构减重 遗传算法 代理模型
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