响应曲面法对三氯氢硅精馏工艺的优化

使用Aspen Plus模拟了三氯氢硅粗馏的三塔精馏过程,在Aspen单因素优化的基础上,利用统计学范畴的响应曲面法(RSM)进一步处理,探究了预分离塔和三氯氢硅塔的理论板数、进料位置、精馏采出、回流比等关键参数对于产品组成的综合影响,拟合了二项式数学模型,并按照不同权重给出了流程的参数组合。结果表明,以响应曲面法对流程进行优化较单因素优化可节能25.4%,对产品质量达标的方案可节能29.9%,对产品质量最优的方案可节能21.9%,优化效果良好。     

超高强度钢高速切削工艺参数优化

针对超高强度钢高速铣削过程中刀具磨损严重的问题,采用金属陶瓷刀具对超高强度钢进行高速铣削试验,从而建立刀具磨损速率的预测模型.以切削速度、进给量和轴向切深3个切削工艺参数作为设计变量,以刀具磨损速率最小和切削效率最高作为优化目标,基于遗传算法对切削工艺参数进行优化,获得了最优切削工艺参数组合.     

基于响应曲面的低碳制造铣削工艺参数优化

为了对低碳制造铣削工艺的加工参数进行优化,降低碳排放量的同时有效保障产品质量,选取主轴转速、进给速度、铣削深度和铣削宽度作为优化变量,碳排放量、材料去除率和表面粗糙度作为响应性能指标,通过设计中心复合实验,利用Design-Expert软件建立相对应的响应分析模型,并对所建模型进行可靠性验证,研究了工艺参数间的交互作用。结果表明:在主轴转速为999. 98 r/min,进给速度为490. 51 mm/min,铣削深度为0. 30 mm,铣削宽度为49. 99 mm时,响应最优,可见对低碳制造铣削工艺的优化具有一定的参考价值。     

超高强度钢防撞梁热成形改冷冲压工艺设计及优化

安装在车门内的防撞梁是提高轿车侧碰撞安全性的关键部件,国外高安全性轿车都采用超高强度钢板制造防撞梁,但超高强度钢板成形困难,普遍采用成本高的加热成形方法。笔者介绍了采用有限元分析软件Dynaform对某高级进口型轿车超高强度钢防撞梁热成形改冷冲压工艺过程进行模拟仿真,并优化成形工艺,主要研究了温度对超高强度板内部组织变化起的作用。通过模拟和实际对比研究工艺补充面对零件成形及回弹的影响,并设置凸顶得到了优化的工艺型面,为同类相关高强度钢零件的生产起到了指导作用。     

残余奥氏体对300M超高强度钢冲击疲劳性能的影响

研究了300M超高强度钢油淬和270度等温淬火组织中残余奥氏体（AR)对冲击疲劳性能的影响,结果表明,残余奥氏体量越多,冲击疲劳裂纹起始寿命N,越低,裂纹扩展速率da/dN越低,AR作为软相,使板条间易于相对滑移,产生微裂纹,Ag对da/dN影响的主要机制是裂纹尖端塑性区内的应奕诱发马氏体相变。     

低碳马氏体型超高强度钢的设计与开发

在多年来对低碳马氏体型超高强度钢研究的基础上，介绍了试验钢２５Ｓｉ２Ｍｎ２ＣｒＮｉＭｏＶＡ设计思想，系统地讨论了试验钢的综合力学性能，并对其显微组织特征及微观断裂机理进行了深入分析，文中还讨论了试验钢的应用前景．     

响应曲面法优化酸奶中嗜热链球菌H1的生长条件

采用单因素试验和响应曲面法对酸奶中嗜热链球菌H1的最适生长条件进行了研究和优化.根据回归分析得到的最适培养条件为:温度41.02℃,pH5.74,接种量0.31mL·50mL-1,盐浓度0.23%,此时菌株的光密度OD600为1.176.经实验验证,在该条件下菌株光密度OD600为1.162,其相对误差小于2%.     

淬火工艺对双金属带锯条组织及力学性能的影响

探讨了淬火工艺对双金属带锯条齿部和背部材料的微观组织与力学性能、实际锯切寿命及断口形貌特征的影响．结果表明：淬火工艺对双金属带锯条背部与齿部材料的组织与力学性能有影响,尤其对背部材料的影响较明显．降低淬火冷却速率,使背部材料塑性以及抗疲劳性能有一定的下降,这主要是由于淬火后孪晶马氏体（含板条内微孪晶马氏体）量有所增加,回火后,使孪晶马氏体发生退化产生脆性片状碳化物,进一步增加了回火脆性     

使用分形维数对超高强度钢断裂韧性的研究

作者应用分形理论研究了超高强度钢D6AC断口的分形维数DH与断裂韧性的关系,并按测定DH的数字图像法原理,试验得出试样的断裂韧性与分形维数DH成正相关,从物理角度解释了断口分形维数与材料性能之间的关系。可为分形理论拓宽其应用提供基本依据。     

Simulation about hot stamping of ultra high strength steel on the basis of lightweight technology

With the development of automobile lightweight,it is very necessary to apply the ultra-high strength steel parts manufactured by hot stamping,which offers the possibility to reduce the weight of automobiles and maintain the safety requirement.In order to complete hot stamping,it is important to design the structure of parts reasonably,which is related with reasonable matching of strength.The objective of this paper is to guide the design of parts manufactured by hot stamping and find the forming technical requirements of vehicle performance.Through experiments,the paper obtains the stress and strain curves at different deformation temperatures and strain rates.Based on experimental data, the constitutive relationship model is established which can reflect the deformation capacity of ultra-high strength steel during the process of hot stamping.Combined with finite element simulation results of hot stamping by commercial software AUTOFORM,transfer path of load and matching law of strength,the paper determines the design criteria and forming technical requirements of parts manufactured by hot stamping.At the same time,the impact performance of front cross member internal plate is taken into consideration.     

高强度钢板热成形性预测研究进展

高强度钢板热冲压成形是实现车身轻量化、保证安全性的重要途径,近年来得到汽车和钢铁工业的广泛关注与应用。由于高温工况的引入,高强度钢板的力学行为表现出明显的应变率和温度相关性,为准确评价板料的热成形性带来了挑战。概述了热冲压技术的工艺特点,从热成形极限实验和理论预测两方面展开讨论,介绍了国内外学者的相关研究工作,分析了应变成形极限方法存在的不足,引出了基于损伤力学理论的板材成形性评价方法,分别介绍了连续介质损伤和细观损伤理论在板材成形性方面的若干研究,以及材料损伤参数的识别方法。结合热冲压技术的工艺特点,指出热冲压高强度钢的损伤研究应采用实验、理论及数值仿真相结合的方式,并充分考虑温度、加载速率以及应力状态对损伤演化的影响。本研究可为完善损伤理论在金属板材热冲压中的应用提供借鉴。     

钢纤维增强超高强混凝土拉压比试验研究

在超高强混凝土(C100级)中掺入螺纹型钢纤维,通过立方体抗压强度与劈裂抗拉强度试验,研究钢纤维对超高强混凝土增强增韧效果和拉压比性能的影响.立方体试件尺寸为100mm×100mm×100mm,钢纤维掺量为0、0.50%、0.75%、1.00%、1.50%.试验结果表明,掺入钢纤维后,超高强混凝土立方体试件裂缝开展路径较多,裂而不散,坏而不碎,抗压韧性显著增强;抗压强度提高10.6%～15.5%,劈裂抗拉强度提高38.2%～91.9%;掺入钢纤维的超高强混凝土拉压比为0.060 5～0.084 6,拉压比提高24.08%～73.46%.提出了钢纤维超高强混凝土立方体抗压强度与劈裂抗拉强度预测模型,预测值与试验值误差分别在±1.79%、±17.84%范围内.掺入钢纤维可使超高强混凝土脆性大、韧性小的缺点得到显著改善.     

基于响应表面法的汽车侧面安全气囊仿真优化

为加强汽车安全气囊对侧面碰撞中的人体保护,对其进行优化匹配设计.针对传统的安全气囊设计方法存在的不足,引入PSM子结构方法和响应表面优化方法.首先利用PSM子结构方法建立了侧面碰撞安全气囊的优化模型,然后通过一阶响应面筛选设计变量,最后利用二阶响应表面模型对安全气囊的设计参数进行了优化研究.优化结果表明,新的参数组合能够有效提高侧面安全气囊的保护效果,降低人体的损伤风险.     

高强钢动态力学性能本构模型研究

为了研究高强钢材料在动态加载过程中的力学响应,采用分离式霍普金森压杆对材料进行了不同应变率（3000到 12000s-1）和不同温度（20℃到800℃）单轴压缩实验.实验结果表明：高强钢的动态力学行为受应变率和温度的强烈影响.流动应力随着应变率的升高而增加,随着温度的升高而降低.提出了一个经验型本构模型来描述材料的加工硬化和温度软化行为.该本构模型预测的应力——应变曲线与实验结构较好吻合,表明该本构模型可进一步用于高强钢动态变形过程的数值模拟研究.     

高强钢300M静态再结晶动力学研究

为研究高强钢300M静态再结晶行为,采用Gleeble-3800型热模拟试验机对300M钢进行单/双道次热压缩试验.通过双道次热压缩试验分析了变形温度、应变速率、变形量和初始晶粒尺寸对静态再结晶体积分数的影响.变形温度越高,应变速率越大,变形量越大,初始晶粒尺寸越小,则静态再结晶体积分数越大.其中变形温度、变形量和应变速率对静态再结晶体积分数影响较大,初始晶粒尺寸的影响相比较小.基于双道次热压缩试验结果建立了300M钢的静态再结晶体积分数模型,基于单道次热压缩试验结果建立了300M钢完全静态再结晶晶粒尺寸模型,并验证了静态再结晶体积分数模型的正确性.     

响应面优化假单胞杆菌降解咖啡因培养基

利用已筛选出的菌株Pseudomonas putida ECUST5-2降解咖啡因,并对其培养基组分进行优化。首先采用单因子试验从多个因素中寻找出可参考的因素。在此基础之上,利用Plackett-Burman试验筛选出显著影响咖啡因降解率的主要因素为:咖啡因、Na2HPO4、MgSO4和酵母粉。随后用最陡爬坡试验逼近降解菌最大降解率区域。然后利用中心组合设计试验对相关显著因素进行优化,得到咖啡因、Na2HPO4、MgSO4和酵母粉的最佳浓度分别为:3.409 1 g·L-1,0.056 4 g·L-1,0.1611g·L-1和3.570 7 g·L-1。在优化后培养基条件下,咖啡因的降解率(0.105 g·h-1)比其初始咖啡因降解率提高了3.28倍。     

热处理参数对超高强铝合金硬度的影响

采用热处理、硬度测试、显微组织观察等方法,分析不同的时效温度、固溶时间、时效时间对超高强铝合金硬度的影响,并利用正交方差分析对最佳的热处理工艺参数进行优选.结果表明：在固溶温度为460℃,固溶时间为400、60、200 min,时效温度为130、150、170℃,时效时间为10、15、20 h的条件下,各参数对硬度影响...     

基于响应面法的复合材料舱壁结构优化设计

为减轻船舶结构重量,提高船舶的承运能力,造船企业逐渐考虑采用复合材料结构替代常规的钢制舱壁结构。为得到最佳的舱壁结构设计参数,提出了一种将响应面模型与遗传算法相结合的优化设计方法。采用Box-Behnken设计方法,在设计空间中抽取样本点并进行模拟,建立舱壁最大变形、最大Mises应力及质量的响应面模型。利用遗传算法对响应面模型进行优化,得到Pareto最优解。仿真实验表明:与原先的钢制舱壁方案,优化后的质量减轻了约23%,最大变形基本与钢制舱壁方案一致。研究结果表明所提出的方案适用于工程结构多参数优化设计。