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铝制船舶结构止裂装置的开发
SSC 2010 财年项目建议：制定确定船体残余应力的通用设计指南 提交人：Sreekanta (Sree) Das，加拿大温莎大学。1.0 目标。1.1 船体是船舶的主要结构部件，通常由加强钢板制成。钢板通过焊接加强筋来加强。焊接过程会产生残余应力，这会导致裂纹萌生和裂纹扩展的潜在问题。已完成一些研究，以确定由带有一个或两个加强筋的钢板组成的船体部件中残余应力纵向分量的分布。然而，需要进行详细的研究以制定全面的设计指南，供船舶制造商、航运业和结构工程师用来确定残余应力所有三个法向分量的真实分布。因此，拟议项目旨在开展一项详细研究，以制定一般准则，帮助确定船体所有位置和三个方向的残余应力的所有三个分量。这项研究还将考虑焊接过程中的停止和启动以及加强筋的突然终止的影响。最先进的中子衍射 (ND) 方法将用于实验研究中残余应变的精确测量。非线性有限元 (FE) 建模将用于详细的参数研究。2.0 背景。2.1 船体结构由钢板制成，钢板由钢梁和大梁加固。结构部件（梁、大梁、板）通过焊接连接。焊接过程会在板材中产生大量热量输入，因此，当加固板冷却时会产生局部残余应力。船舶承受连续的循环载荷，因此疲劳失效和疲劳寿命是船舶结构的主要设计考虑因素之一。由于应力集中和残余应力的存在，大多数疲劳裂纹和随后的疲劳失效都始于两个结构部件之间的连接处。已经完成了大量研究工作，以确定考虑残余应力影响的船体结构疲劳寿命。在这些研究中，假设残余应力的纵向分量具有理想化且非常简单的分布，尽管人们知道残余应力分布取决于几个因素，包括 (i) 焊接过程中产生的热输入水平、(ii) 母钢板的厚度和 (iii) 加强筋的间距。最近完成的项目 SR-1456 考虑了热输入水平
层间停留时间对 Inconel 718 激光熔覆部件微观结构的影响
用高科技合金制造结构件的成本很高，因此，缺陷或磨损的修复对工业生产来说是一项重要的资产[1]。在众多新技术中，激光熔覆（又称直接能量沉积）正处于新兴领先地位。与其他修复工艺相比，熔覆中的能量输入是空间局部的，受热影响区较小[2–4]。在激光熔覆修复的部件中，基材和熔覆区之间会形成一个具有微观结构梯度的界面。它决定了修复部件的内聚力和寿命[5, 6]。工艺参数和部件的具体几何形状共同控制着热输入、熔池形状、空间温度梯度和冷却速度，而这些因素决定着材料的微观结构。材料体积可以经过多次凝固-再熔化循环，打印上述各层，具体取决于熔池深度和形状，熔池深度和形状可能非常复杂，正如 Biegler 等人在 [7] 中通过实验展示的那样。材料随后也会经历退火，因为部件一直处于高温下，直到工艺结束 [8, 9]。
太阳能水电商业化报告
与 RayGen 的方法相比，传统商用 CSP 的高工作温度有几个限制。一方面，CSP 无法从其他连接的可再生能源中实际输入电力来储存额外的能源，而这在充斥着间歇性可再生能源和低或负批发价格的能源市场中变得越来越重要。为了实现可接受的发动机效率，大多数 CSP 系统都需要大型涡轮机，而这又需要高温和非常高的太阳热输入。这需要塔周围有大片区域，这通常会降低平均光学效率。工作流体和大气之间的高温差导致接收器/塔中出现大量热量损失，从而导致在间歇性阴天重新建立标称工作温度的延迟问题。较低的光学效率和较高的热损失意味着给定的工厂容量需要更大的土地占地面积。更高的温度还需要更复杂的设计、特殊材料和设备，而这些设备的采购和维护成本很高。
AM与锻造Ti6Al4V板材激光对接焊接头特性研究
摘要 钛合金Ti6Al4V具有强度高、耐腐蚀性能好等优点，被广泛应用于医疗、汽车、航空航天等行业。另一方面，增材制造（AM）技术可以给予产品设计的自由度。为了推广AMed产品，需要将AMed与锻造产品连接起来，了解接头特性非常重要。本研究在氩气保护下用光纤激光器对Ti6Al4V板进行对接焊，并实验研究了激光焊接锻造/锻造、AMed/AMed、AMed/锻造Ti6Al4V板的接头特性。AMed板的抗拉强度高于锻造板，但AMed板的伸长率较小，这是因为AM工艺中AMed板在激光辐照过程中由于快速冷却而产生α'马氏体。然后，AMed/AMed板的激光焊接接头具有较高的抗拉强度，但伸长率小于锻造/锻造板。强化/锻造钢板的焊接接头表现出良好的焊接状态，因为较小的热输入导致锻造钢板和强化钢板之间形成较小且硬度较高的焊道。
软包电池锂离子的共轭传热分析......
本研究研究了一种带有 U 形通道的冷板，用于冷却相邻的软包锂离子电池。U 形冷板由两组平行的通道组成，有 17 个微通道，覆盖电池的整个表面积。根据电池表面温度的最大值和均匀性对热管理系统进行评估。研究了 U 形通道的重要几何特征，以提高系统的性能。冷板是根据放置母线的电气要求以及电池组操作的安全性设计的。冷板的材料是 PEEK，它可以耐受软包电池在充电过程中的膨胀。结果表明，当电池的流速为 1 LPM、流入温度为 25°C 和热输入为 16 W 时，电池的平均表面温度和最大表面温度分别达到 28°C 和 30°C，表明采用的 U 形冷板是可以接受的。实现了电池表面的均匀温度分布。通过将发热量增加到 32 W，平均温度和最高温度分别升至 31 °C 和 35 °C。
激光-电弧复合焊接在低温钢中的应用
* 通讯作者：ivan.bunaziv@ntnu.no 摘要 近年来，激光电弧混合焊接 (LAHW) 在造船和石油天然气工业中的应用越来越广泛。与传统的电弧焊接工艺相比，它具有许多优势，因此广受欢迎。激光束源可用于实现更高的穿透深度。通过电弧源将填充焊丝添加到工艺区域，可以提高机械性能，例如在低温下具有更高的韧性。因此，LAHW 是一种有前途的低温服务工艺。由于深而窄的接头中整个焊缝金属中填充焊丝分布不均匀，导致工艺稳定性和机械性能下降，因此 LAHW 的适用性受到关注。这会导致焊缝根部的机械性能下降以及凝固裂纹问题。根部的快速冷却速度会产生硬而脆的微观成分，从而降低低温韧性。数值模拟和实验观察表明，增加激光束的热输入是降低冷却速度的有效方法，例如也可以通过预热来实现。关键词：激光束；复合焊接；微观组织；韧性；数值模拟 1. 引言
辐射热备忘录的建模和分析
摘要：本研究提出了辐射热熟人（RTM）的理论框架，利用繁殖的二氧化钒（WVO）作为相位变化材料（PCM）和远场状态中的硅胶（PCM）和硅碳化物（SIC）。通过Lissajous曲线描绘了RTM的行为，说明了净通量（Q）与定期调制温度差∆ T（t）之间的关系。可以确定，RTM的磁场（M）的温度变化形成一个由PCM滞后作用的封闭环。分析探讨了导热率对比度（R）和周期热输入振幅（θ）对Q – ∆ T曲线的影响（θ）以及M – ∆ T曲线和负差分热电阻（NDTR）的影响，从而揭示了对曲线形状和NDTR的出现的显着影响。增加的R会导致Lissajous曲线的形状变化并增强NDTR的影响，而R和（θ）的变化显着影响Q值和Lissajous曲线振幅。在M – ∆ T曲线中，高度与热导率对比度（R）有关，R的增加导致曲线高度较高。
镍基异质材料梯度叠层工艺研究
为了弥补异种材料和复合材料的功能限制，人们通过各种工艺实现了 FGM（功能分级材料）结构。随着 3D 打印技术的发展，可以将材料局部应用于所需区域，因此 FGM 的应用范围有望扩大。特别是，使用 DED（定向能量沉积）方法的 3D 打印工艺可以组合各种材料，并且可以说是实现 FGM 结构的合适工艺，因为还可以通过改变结构和热输入来控制密度。在本研究中，为了在钢和镍材料之间组成异种结构，进行了 STS316L 和 IN625 之间异种材料的沉积。特别是，通过应用 FGD（功能分级沉积）结构，根据每种成分比评估微观结构和机械性能。在STS316L与IN625的FGD界面，确认了各组成比的成分分布，在STS316L（80wt.%）：IN625（20wt.%）的组合截面上观察到了裂纹。确认了力学性能后，虽然在同样的截面上也观察到了断裂，但内部也观察到了未熔融相，因此认为微观结构与力学性能之间的关系有待进一步研究。
增材制造
激光增材制造，通常称为激光3D打印（L3DP），在近净成形制造以及修复由单晶或定向凝固高γ′含量（> 60 %）镍基高温合金组成的燃气涡轮发动机部件方面具有巨大潜力[1]。根据送粉策略，L3DP可分为直接能量沉积（DED）或粉末床熔合（PBF）。由于热源集中且热输入减少，在DED和PBF过程中都会出现与构建方向平行的陡峭温度梯度，从而有利于外延晶体沿基板金属取向生长。同时，在DED和PBF工艺的快速凝固中，可以生成长度从纳米到亚毫米的异质微观结构[2-5]。这些是通过传统制造方法无法实现的。 L3DP 固有的高冷却速度严重抑制了二次枝晶臂的生长，因此在缺乏晶体取向知识的情况下很难区分胞状结构和枝晶 [6]。因此，术语“胞状结构”通常用于表示 3D 打印合金中的胞状/枝晶结构。细胞结构
制造过程杂志
91级钢制在增材制造过程中形成马氏体，而马氏体的回火程度显着影响零件的机械性能。当前，缺乏对91级钢质的回火动力学的定量理解，因此，无法确定重复的热周期对不同加工条件的性能的影响。在这里，我们通过根据文献中可用的回火数据和使用严格测试的热量热和流体流动模型计算出的热循环来确定Johnson Mehl Avrami动力学方程中的恒定项来评估回火动力学。使用神经网络清洁原始回火数据以提高准确性。添加上层时，下层会经历加热和冷却的重复周期。因此，由于马氏体的回火，硬度降低了。相比之下，上层形成的马氏体并未降低到相同的程度，硬度保持较高。因此，零件的硬度随距基板的距离而增加。在不同激光功率下的热输入和扫描速度的变化显着影响回火程度。由于此处使用的方法可以提供对马氏体回火和硬度空间变化的定量理解，因此可以使用它来定制微观结构和可热处理印刷金属部分的硬度。