壓縮彈簧-彈簧鋼點焊熔核溫度場的有限元模型

　　1。1基本電、熱方程點焊熱過壓縮彈簧程的基本方程包括描述焊接區電位分布的電勢方程和描述焊接區溫度場的熱傳導方程。

　　電勢方程決定了焊接區的産熱及其分布熱傳導方程將熱量與材料的熱傳導等熱物理性質聯系起來，並以溫度場的形式表達兩者之間的關系。

　　點焊場問題可按旋轉對稱場問題處理。點焊焊接區爲導電體，其內電位分布由下述微分方程描述式中r、z分別爲圓柱坐標系的徑向坐標和軸向坐標U（r ， z）是圓柱坐標系中的電位函數ρ爲材料的電阻率，它不僅取決于材料的性質（電極材料和工件材料），還與溫度有關，由于焊接區溫度分布不均勻，ρ分布也不均勻。

　　點焊熱過程傳熱問題爲內熱源的瞬態傳熱問題，熱傳導方程可由下述微分方程描述吉林工業大學自然科學學報式中T（r ， z）是圓柱坐標系中的溫度函數q爲單位體積、單位時間內熱源生成的熱量λ爲熱導率爲比熱容ρ′爲密度。λ、c、ρ′均隨溫度拉伸彈簧變化，其中c還要考慮相變潛熱對它的影響。

　　焊接區內某點産生的內熱（q）由該點的電位函數和電阻率決定，可按下式計算式中=爲拉普拉斯算子。此式是導體電阻産熱的計算方法，接觸電阻産熱也可按此處理。

　　1。2有限元方程有限元法求解時需將求解域D離散爲子域ΔD ，由這些子域構成原求解域本文子域單元采用軸對稱三角形環形單元（如圖1所示）。進行有限元計算時，三角形單元節點逆時針編號爲i、j、m。爲了計算方便，對于邊界單元規定j、m爲邊界節點。

　　用伽遼金法將式（2）轉化成爲有限元的積分描述法的形式，經推導得瞬態熱傳導有限元單元平衡方程爲式中[ C]爲單元熱容矩陣[K ]爲單元熱傳導矩陣[K ]爲單元熱交換矩陣F爲內熱生成熱載荷向量F爲表面熱交換載荷向量。

　　用同樣方法得電場有限元單元方程爲

　　1。3有限元網格與邊界條件有限元計算網格的剖分對有限元分析的計算精度和計算效率有重要影響。本文有限元計算網格剖分如圖2所示。邊界單元的劃分視電場計算或溫度場計算的情況不同而不同。電場計算時僅有第一類邊界條件單元，溫度場計算時有第一類邊界條件單元和自然邊界條件單元。作爲絕熱面處理的表面單元，由于單元的處理方法與內部單元完全一樣，故不視爲邊界單元。單元的剖分避免出現鈍角三角形，並限制三角形邊長的比例。在場變量變化劇烈處加大網格的密度，變化較小處則適當減小網格的密度，以提高計算精度及計算效率。

　　電、熱各種邊界條件的取法亦見圖2。由于點焊電場是導體內電場，電場集中于電極和工件內，環境介質的電場很弱，可以將它與空氣、水的界面及對稱軸上的電位梯度設爲零，即U/ n =0。根據點焊實踐，工件與工件的接觸面基本限于塑性環的範圍以內（OA段），事實上在塑性環以外存在工件翹起現象，同時由于對稱性， OA上等電位，可以設定爲U =0。GF爲另一等電位面，電位由某一時刻的電對于熱傳導， NHG面爲冷卻水散熱（散熱系數爲h），FED、DCBA面爲空氣散熱及熱輻射散熱（散熱系數爲h）。考慮對稱面熱流平衡，對稱面NJO、OA按絕熱面處理，即有T/ n =0。電極界面GF設置爲本質性邊界條件，溫度假設爲T =20℃（室溫）不變。點焊熱過程計算的初始條件也設定爲

　　1。4物性參數處理點焊熱循環中最高溫度要達到鋼的熔點以上，溫度的變化幅度很大。點焊過程數值模擬中涉及的徐國成等：彈簧鋼點焊熔核溫度場的有限元模型電熱物理參數都與溫度有關，並隨溫度的變化發生很大的變化，對點焊過程産生很大的影響，因此在建立的數值計算模型中必須考慮各種電熱物理參數隨溫度的變化關系。本研究的計算模型中涉及的電極材料爲鉻锆铌銅，工件材料爲65 M n彈簧鋼。兩種材料的各種電熱物理參數的數據主要來源于手冊或資料，但一些性能參數數據（尤其是高溫性能參數數據）不夠完整，還需要利用一定的方法計算確定。

　　熱過程計算中涉及到的主要物性參數有材料的電阻率、熱導率、比熱容、硬度及密度等，除密度外其它物性參數都隨溫度變化而發生很大變化。對于工件材料，加熱溫度達熔點以上，需采取特殊的方法處理高溫下的物性參數。例如，由于缺乏工件材料的高溫電阻率，則利用熱導率與電導率之間存在的理論關系推算電阻率由于液態點焊熔核形成時存在強烈的電磁攪拌作用，所以采取加大金屬熔化後熱導率的措施，使熔核的最高溫度不超過熔點溫度的15 ～20 。而在點焊熔核凝固冷卻過程中，由于電磁攪拌作用消失，液態金屬的熱導率仍按常規取值相變潛熱的影響采用等效比熱法處理，並采用在幾個溫度區段的相變溫度區間將相變潛熱以不同的強度加入比熱容的技術措施，以接近相變期間的比熱吉林工業大學自然科學學報容實際變化情況。表面散熱系數采用冷卻水對電極的冷卻作用（即管內強制對流散熱方式）處理電極及工件表面作爲空氣自然對流和熱輻射混合換熱處理，材料的散熱系數包括空氣自然對流散熱系數和熱輻射散熱系數。

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熱風循環烘箱-烘箱的最新發展方向及性能簡介

隨著科學技術的發展和自動烘箱化程度的進一步提高，做爲實驗室的常用設備也在不斷的發展，由原來單一的産品逐漸向多個方向發展，比如數字顯示、電腦控溫、不鏽鋼內膽、真空烘箱等等。下面就目前市場上先進的烘箱給予簡單介紹。

一、不鏽鋼內膽烘箱

儀器介紹：

1。溫度範圍:高于室溫10°C到250或300°C。

2。。溫度範度:±0。2°C；溫度均一性:±2°C。

3。螺旋送風系統。

4。有自然對流和強制鼓風兩大。

特點：

1。內膽采用高品質不鏽鋼材料。

2。控制面板有兩種：標准型和舒適型，可編程序等等。

二、真空烘箱

儀器介紹：

1。最高加熱溫度爲280℃。

2。最大真空度可達762mmHg。

3。可注入氮氣或氦氣等惰性氣體。

特點：

熱風循環烘箱 不僅適用于普通烘幹，而且適用于真空灌封、水分測試、固化、調節及脫水等。

三、密烘箱

儀器介紹：

1。溫度範圍：室溫以上5℃-300℃。

2。熱對流。

3。溫度准確度：≤±0。3℃。

4。溫度均勻度：+/-0。8/2。0/3。7℃。

特點：

乾燥機 1。先進預熱爐腔設計。

2。具可調式溫度過熱保護裝置。

3。微電腦溫度控制器及數位式計時器。

4。微電腦多功能控制器，可社頂延長定時器、加熱速率、加溫功率、打印間隔等。

5。具有RS232接口，可連接打印機輸出報告熱風乾燥機。

隨著分析技術的不斷進步和分析儀器的不斷發展，烘箱和其他實驗室輔助設施一樣也要隨之不斷的發展。
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廠房通風-變頻調速技術在燃氣輸配系統正壓通風設備上的應用

對正壓通風機系統工藝現狀廠房通風及節能技通風設備術改造方案進行介紹，對安裝變頻系統進行了可行性分析、確定了易于實現最佳控制的變頻技術爲節能技術改造的最佳方案，介紹了安裝變頻系統後的技術特點、參數設定、系統操作等、並對應用效果及節能降耗進行論述分析。

　　對于煤氣系統來說，最大生産成本就是壓縮機及其附屬設備的耗電電費。節能降耗始終是煤氣系統的重中之重，統計表明，實際運行中，風機效率不足60％，存在著較大的能源浪費，因此在能源供應緊張的今天，如何運用節能技術，使用電設備高效運行，從而節約電動機的耗電量，對提高的經濟效益具有重大意義。

2、望花罐站正壓通風系統運行工藝及現狀分析
1．1、望花罐站正壓通風系統簡介：
　　(1)望花罐站加壓系統包括四台煤氣壓縮機：兩台2D12-200/1．5(2)型大型排風扇壓縮機和兩台2D8-120/1。5型壓縮機。主要作用是提高煤氣壓力和輸送煤氣。它們分別配套TDF500-12／1430的壓縮機電機和兩台TK280-12／1180的壓縮機電機，均爲通風防爆型。系統由兩台DW9—7 3型通風機提供風量主要爲了滿足壓縮機電機內部正壓防爆及電機冷卻降溫。
　　(2)正壓通風系統原理：空氣經過通風機加壓、過濾後，經通風管通過各個電機的風壓入口閥門進入壓縮機電機本體，起到保持正壓與降溫作用。並通過回風管收集熱風循環回風機入風口。
　　(3)兩台DW9—73型通風機，額定風壓爲1200Pa，分別配套16kw和14kw電機組成。電機額定電流爲23．5A，額定轉數1460rPm，風量分別爲30000m3／h和25000m3／h．根據原工程設計壓縮機工作時的工藝要求。280KW電機工作時要求正壓通風壓力500Pa，500KW電機工作時要求正壓通風壓力800Pa。
1．2、生産現狀；(與季節有關)
　　夏季一般爲一台280KW電機全天24小時運行，每天高峰期加一台280gW電機運行，加車2-3小時，此時一般爲一台風機24小時運行(風機負荷40％)，加車時風機負荷70％)
　　冬季一般爲一台500KW電機全天24小時運行，每天高峰期加車一台280KW電機運行，加車2-3小時，此時一般爲一台風機24小時運行(風機負荷66％)，加車時風機負荷55％)。
　　這種風機負荷率較低的現象，即“大馬拉小車”的現象。
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電木板-科學家用玻璃纖維制造防滑鞋

加拿大科學家開發了一種新型防滑材玻璃纖維料，該材料由埋入柔韌的彈力橡膠中制成，有望在將來用來制作冬季防滑鞋底。該材料是由一種叫作熱塑性聚氨壓克力酯的橡膠塑料制成，成千上萬的玻璃纖維被埋入其中伸展到橡膠外如一個個微小的釘子，使橡膠有如細砂紙般的感覺。

　　FR4,FRP加拿大科學家開發了一種新型防滑材料，該材料由玻璃纖維埋入柔韌的彈力橡膠中制成，有望在將來用來制作冬季防電木板滑鞋底。近日，研究者將該材料的制作過程發表在美國物理聯合會出版的《應用物理快報》中。

　　多倫多康複所的博士後研究員Rizvi介紹說，當溫度接近零攝氏度時，冰表面的液態水很容易形成一種薄滑層，而高花紋底的鞋子可以穿過冰表面的薄滑層攫住固態的冰，從而使鞋子具有更好的防滑能力。但花紋底也存在一定的危險性，比如當鞋子的紋路卡在冰裏無法拔出。另外，高花紋底的鞋子在堅硬潮濕的大理石或者瓷磚表面是很滑的。

　　Rizvi和他的同事，包括來自多倫多大學智能材料與適應性系統實驗室的Hani Naguib，共同研究出了一種方法，生産出的橡膠可以微觀地“攫住”冰面。

　　該材料是由一種叫作熱塑性聚氨酯的橡膠塑料制成，成千上萬的玻璃纖維被埋入其中伸展到橡膠外如一個個微小的釘子，使橡膠有如細砂紙般的感覺。

　　據介紹，該材料看似普通的橡膠，FR4,FRP亦可拉伸變形。在幹燥的表面，如地磚上，碳纖維該材料的功能如普通橡膠一樣。但是在冰面上，這種混合了玻璃纖維的橡膠則展示出明顯優于普通橡膠的防滑能力。
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玻璃鑽孔-影響光學玻璃質量好壞的重要因素

光學玻璃熔煉後，須制成一CNC玻璃定大小幹和形狀的毛坯，經退火，一些品種再經顯色，檢驗後作爲成品出廠。
　　
　　成型和顯色是有色光學玻璃生産過程中重要的工序之一，成型方法和顯色的技術水平高低是決定成品率高低和質最好壞的重要因素之一。
　　
　　一．玻璃的成型 用坩埚熔煉的有色光學玻璃，成型都采用澆注法。澆注法又可分爲大粘度澆注和稀粘度澆注。
　　
　　黑色玻璃加工透紫玻璃ZWB1，ZWB3成型采用稀粘度澆注，其他品種采用大粘度澆注。
　　
　　二、玻璃的退火 無色光學玻璃制造的光學零件要有高度的光學均勻性，必須進行精密退火。有色光學玻璃的光學均勻性要求沒有無色光學玻璃的商。它的退火要求主要是消除在成型中産生的永久應力，采用慢速退火即可。退火溫度、退火溫度範圍內保持的時問、降溫速度應根據不同品種和玻璃毛壞的尺寸，通過實驗方法制訂。對玻璃鑽孔于有特殊光學均勻性要求的有色光學玻璃也需進行精密邀火。
　　
　　有些著色劑(例Mrl，Se等)的著色狀態存退火階段中還會發生變化，對含這類著色劑的玻璃，退火溫度的確定不但要考慮應力的消除，也要考慮著色狀態的變化。
　　
　　三、玻璃的顯色 所謂顯色，是指退火檢驗後的玻璃再重新加熱到一定溫度(妊色溫度)在此溫度下保持一定時間(顯色玻璃研磨時問)，使玻璃中的著色化合物呈現一定的光潛特性。需要一次顯色的玻璃有黃色、橙色，紅色和近紅外截止型玻璃。
　　
　　顯色溫度和顯色時問通過實驗確定。從退火後的大塊玻璃中，取若幹小塊試樣，在不同混度和不同時問下熱處理。冷卻後，研磨、抛光、涮定光譜特性、選定合適的溫度和時間．不同爐號玻璃，由于熔煉．成型、退火時的熱曆史不完全相同，每個爐號玻璃的顯色溫度和時間都要通過實驗確定。
　　
　　顯色玻璃的光譜特性受顯色溫度影響較大，爲使大塊玻璃的顔色達到均勻，顯色應在精密退火爐內進行。精密退火爐的要求與無色光學玻璃退火用的精密退火爐相同。
　　
　　對于顯色溫度較高的近紅外截止型玻璃，顯色時玻璃已接近軟化，顯色時放置玻璃過程中要用石棉紙把玻璃隔開．顯色玻璃的條紋、氣泡等質量檢驗應在顯色前進行，因爲顯色後由于玻璃顔色深，難以檢驗。
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