超高强钢构件热冲压产线生产节拍-能耗协同管控模型研究

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作者 王祥 宋燕利 +3 位作者 李晔 路珏 覃鹏飞 黄宗斌 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第11期264-272,共9页

针对热冲压产线能耗高、耗时长等问题,综合考虑热冲压产线实际生产流程和能耗,构建了热冲压产线生产节拍-能耗协同管控模型。通过在典型箱式加热炉产线上开展超高强钢B柱热冲压成形试验验证了该模型的精度。试验结果表明,热冲压产线生... 针对热冲压产线能耗高、耗时长等问题,综合考虑热冲压产线实际生产流程和能耗,构建了热冲压产线生产节拍-能耗协同管控模型。通过在典型箱式加热炉产线上开展超高强钢B柱热冲压成形试验验证了该模型的精度。试验结果表明,热冲压产线生产节拍-能耗协同管控模型产线生产节拍预测误差不超过1.4%,连续生产模式下的能耗预测误差不超过3.6%,单件单节拍模式下的能耗预测误差不超过2.4%。该模型可实现对热冲压产线生产节拍、能耗的精确预测和产线能效比的量化评估。 展开更多

关键词 超高强钢构件 热冲压产线 生产节拍 能耗

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原奥氏体晶粒及渗碳体形貌对B1800HS钢热冲压强塑性的影响

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作者 杨怡宽 李晔 +5 位作者 路珏 宋燕利 刘艳雄 黄宗斌 覃鹏飞 陈志勇 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第10期201-212,共12页

采用单轴拉伸、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等方法探究了不同奥氏体化温度(770~970℃)下原奥氏体晶粒及渗碳体形貌对B1800HS钢热冲压强塑性的影响。结果表明:随着奥氏体化温度的升高,试验钢中的原奥氏体晶粒和板条状马氏体持... 采用单轴拉伸、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)等方法探究了不同奥氏体化温度(770~970℃)下原奥氏体晶粒及渗碳体形貌对B1800HS钢热冲压强塑性的影响。结果表明:随着奥氏体化温度的升高,试验钢中的原奥氏体晶粒和板条状马氏体持续长大,原奥氏体晶粒尺寸由6.69μm增大至11.28μm,同时更多的渗碳体颗粒固溶于基体中,其直径由Φ332 nm降至Φ245 nm,占比由1.95%降至0.43%,抗拉强度呈现先增后减的趋势,伸长率则呈先降后升的趋势,强塑积变化趋势与抗拉强度相同。这是由于当奥氏体化温度过低时,脆性相渗碳体不易溶解,在断裂过程中易成为裂纹源并诱发二次裂纹,劣化材料性能;而温度过高时,原奥氏体晶粒会过度长大,同样会导致材料性能下降,因此奥氏体化温度存在一个最佳范围。当奥氏体化温度为930℃时,试验钢的拉伸力学性能最优,其抗拉强度达到1952 MPa,伸长率为6.6%,强塑积达到12.9 GPa·%。 展开更多

关键词 B1800HS钢 奥氏体化温度 力学性能 微观组织

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面向汽车轻量化应用的碳纤维复合材料关键技术 被引量：60

3

作者 宋燕利 杨龙 +1 位作者 郭巍 华林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期16-25,50,共11页

轻量化技术已成为汽车实现节能、减排的重要途径,碳纤维复合材料为汽车轻量化提供了重要材料基础。由于材料特性与制造工艺的特殊性与复杂性,采用碳纤维复合材料实现汽车轻量化时需要克服多项关键技术。结合汽车产品特点,从低成本碳纤... 轻量化技术已成为汽车实现节能、减排的重要途径,碳纤维复合材料为汽车轻量化提供了重要材料基础。由于材料特性与制造工艺的特殊性与复杂性,采用碳纤维复合材料实现汽车轻量化时需要克服多项关键技术。结合汽车产品特点,从低成本碳纤维技术、材料-结构-性能一体化技术、高效成型技术、多材料连接技术、循环利用技术几个方面阐述了碳纤维复合材料在汽车轻量化应用中的关键技术,展望了未来汽车用碳纤维复合材料的发展趋势。 展开更多

关键词 汽车轻量化 碳纤维复合材料 低成本碳纤维 高效成型 多材料连接

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车身覆盖件拼焊板冲压成形技术的研究现状及发展趋势 被引量：21

4

作者 宋燕利 华林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期111-118,共8页

简述了汽车车身覆盖件拼焊板冲压成形技术的特点与发展历史;从拼焊板材料与焊接技术、拼焊板冲压成形的研究手段和面临的几个关键问题等方面阐述了有关拼焊板研究和应用的最新成果;探讨了拼焊板冲压成形技术的发展趋势。

关键词 车身覆盖件 拼焊板 冲压成形 汽车轻量化

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基于BP和GA的激光焊接热源模型参数优化 被引量：5

5

作者 宋燕利 余成 +1 位作者 戴定国 徐勤超 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期218-222,共5页

通过BP神经网络与遗传算法GA对激光焊接有限元模拟中的热源模型参数进行优化,实现了对激光焊接温度场的精确模拟。选取面体热源模型对激光焊接温度场进行了有限元模拟,将模拟中难以确定并且对结果影响较大的热源有效功率系数、热能分配... 通过BP神经网络与遗传算法GA对激光焊接有限元模拟中的热源模型参数进行优化,实现了对激光焊接温度场的精确模拟。选取面体热源模型对激光焊接温度场进行了有限元模拟,将模拟中难以确定并且对结果影响较大的热源有效功率系数、热能分配系数和热源作用半径作为输入量,以有限元模拟结果的误差作为输出量对BP神经网络进行训练,得到具有一定预测能力的神经网络,并形成结合神经网络和遗传算法的参数优化方法。结果表明,经过参数优化后的激光焊接有限元模拟具有较高的精度。 展开更多

关键词 BP神经网络 遗传算法 激光焊接 热源模型 有限元

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考虑振动特性的钢铝复合车架多学科优化 被引量：4

6

作者 宋燕利 徐勤超 +3 位作者 徐峰祥 阮仕礼 苏建军 王琏浩 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期846-851,876,共7页

以国内某款纯电动轻卡车架为研究对象,利用正交试验法开展零件材料对车架性能的显著性分析,确定高强铝合金板材替换方案,以获得钢铝复合车架。针对钢铝复合车架与驾驶室发生共振等问题,采用考虑静态刚度和动态频率的多学科优化模型,进... 以国内某款纯电动轻卡车架为研究对象,利用正交试验法开展零件材料对车架性能的显著性分析,确定高强铝合金板材替换方案,以获得钢铝复合车架。针对钢铝复合车架与驾驶室发生共振等问题,采用考虑静态刚度和动态频率的多学科优化模型,进一步对钢铝复合车架进行多厚度匹配设计优化。结果表明,轻量化车架在保证性能的前提下,第4阶频率提高1.5 Hz,避开了危险频率范围;车架总质量减小13.5 kg,减重幅度为7.2%。 展开更多

关键词 钢铝复合车架 多学科优化 轻量化 振动特性

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新型电冲击复合锻挤工艺对薄壁高筋构件成形质量的影响规律研究 被引量：2

7

作者 宋燕利 胡君豪 +7 位作者 柳泽阳 陈龙 李晔 路珏 刘艳雄 刘煜键 魏勇波 苏建军 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期241-252,共12页

目的为保证运载装备高功效轻量化的同时,提升其支撑防护结构的成形性能,提出一种铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤成形工艺方法,并探究模具下压量、电流密度对铝合金薄壁高筋构件成形质量的影响。方法通过DEFORM-3D仿真软件模拟分析202... 目的为保证运载装备高功效轻量化的同时,提升其支撑防护结构的成形性能,提出一种铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤成形工艺方法,并探究模具下压量、电流密度对铝合金薄壁高筋构件成形质量的影响。方法通过DEFORM-3D仿真软件模拟分析2024-T4铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤下材料流动和填充规律,并对仿真分析结果进行电冲击复合锻挤成形试验验证。结果仿真模拟表明:随着模具下行,材料流动和填充难度增加,成形质量下降,不同电流密度对薄壁高筋构件成形影响程度不同。通过不同的电流密度进行试验,得到薄壁高筋构件最佳成形工艺。试验结果表明:当坯料预热至300℃,脉冲电流值为600 A时,成形后构件未见明显的开裂和填充不满等缺陷,成形的筋高提升35.14%,成形质量最好。结论与无电冲击的薄壁高筋构件相比,电冲击复合锻挤成形时构件整体成形性能提升,这是由于构件受脉冲电流焦耳热效应和非热效应的影响,金属流动性增强,成形载荷降低,更容易填充模具型腔。 展开更多

关键词 薄壁高筋构件 电冲击复合锻挤成形 2024-T4铝合金 DEFORM-3D仿真 锻挤试验

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不同频率交变磁场下低合金钢焊缝微区磁致塑性变形与磁致伸缩的关系 被引量：2

8

作者 宋燕利 华林 王垚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期73-76,共4页

通过改变交变磁场的频率(磁感应强度一定),研究了QSTE420钢焊缝的磁致微区塑性变形和磁致伸缩幅值随频率的变化趋势,并探讨了磁致微区塑性变形和磁致伸缩两者之间的关系。结果表明:随交变磁场频率的降低,QSTE420钢焊缝区域的磁致塑性变... 通过改变交变磁场的频率(磁感应强度一定),研究了QSTE420钢焊缝的磁致微区塑性变形和磁致伸缩幅值随频率的变化趋势,并探讨了磁致微区塑性变形和磁致伸缩两者之间的关系。结果表明:随交变磁场频率的降低,QSTE420钢焊缝区域的磁致塑性变形更加明显,而磁致伸缩幅值则逐渐减小;磁致伸缩所引起的应力、应变不是磁致微区塑性变形的主要原因。 展开更多

关键词 交变磁场 频率 微区塑性变形 磁致伸缩

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基于改进FNN-CCC的双伺服压力机同步控制策略研究 被引量：1

9

作者 宋燕利 程寅峰 +2 位作者 曹威圣 路珏 杨真国 《精密成形工程》 北大核心 2023年第9期175-182,共8页

目的改善双伺服压力机同步控制策略的动态响应性能和鲁棒性,提升双伺服压力机的单轴跟踪精度和双轴同步精度,实现成形过程的高精度位置控制。方法建立双伺服压力机驱动系统数学模型,分析系统同步误差来源,结合模糊神经网络单轴控制算法... 目的改善双伺服压力机同步控制策略的动态响应性能和鲁棒性,提升双伺服压力机的单轴跟踪精度和双轴同步精度,实现成形过程的高精度位置控制。方法建立双伺服压力机驱动系统数学模型,分析系统同步误差来源,结合模糊神经网络单轴控制算法,引入迭代学习律,设计一种改进模糊神经网络-交叉耦合(FNN-CCC)同步控制器。基于系统控制模型进行单轴阶跃响应特性与双轴正弦跟随特性仿真,搭建嵌入式双伺服压力机驱动系统试验平台,在偏载干扰条件下进行双轴同步控制试验,验证所提出理论的有效性。结果仿真结果表明,与模糊控制算法和BP神经网络控制算法相比,该控制器单轴控制算法的超调量分别减少了11.5%和25.5%,调节时间分别减少了48.8%和34.4%,具有更好的动态响应性能。与原控制器相比,改进后的交叉耦合同步控制器最大双轴同步误差降低了65.7%,同步控制精度有所提高。试验结果表明,与传统PID-交叉耦合控制器相比,改进的FNN-CCC控制器有更好的控制性能,在热冲压合模成形阶段,单轴跟踪误差分别减小了81.8%和75.0%,双轴同步误差减小了69.2%。结论所提出的同步控制策略在偏载干扰条件下具有较好的动态响应性能和鲁棒性,能够使同步误差快速收敛,提高了双伺服压力机驱动系统的单轴跟踪精度和双轴同步控制精度,实现了对双伺服压力机的高精度控制。 展开更多

关键词 双伺服压力机 模糊神经网络 交叉耦合控制 同步控制 迭代学习

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电磁冲击处理对M50轴承钢显微组织与强韧性的影响

10

作者 宋燕利 武凯 +2 位作者 芦赛 陈龙 路珏 《轴承》 北大核心 2024年第11期86-96,共11页

建立了电-磁-热多场耦合的电磁冲击仿真模型,利用该模型预测了电磁冲击过程中试样表面的温度变化过程,分析了电磁冲击处理对材料强韧性的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)对材料内部微观结构和断口形貌进行了表征... 建立了电-磁-热多场耦合的电磁冲击仿真模型,利用该模型预测了电磁冲击过程中试样表面的温度变化过程,分析了电磁冲击处理对材料强韧性的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)和电子背散射衍射(EBSD)对材料内部微观结构和断口形貌进行了表征和分析。结果表明:该模型成功预测了电磁冲击过程中试样表面的温度变化过程,且预测值与测量值吻合良好;合适的电磁冲击处理工艺(EST2)可以使材料具有较好的综合力学性能且有效提高材料性能的一致性,在保持平均抗拉强度基本不变的前提下,试样的断后伸长率提高了17.2%,冲击韧性提高了5.5%,屈服强度和抗拉强度一致性分别提高了52.8%和59.9%,冲击韧性一致性提高了42.6%。 展开更多

关键词 滚动轴承 高温轴承钢 显微组织 力学性能 电流密度 温度 韧性 有限元法

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基于热加工图和NURBS曲线的伺服热冲压工艺设计

11

作者 宋燕利 曹威圣 +2 位作者 谢光驹 路珏 刘鹏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期50-62,共13页

考虑热冲压成形过程中工艺流程和材料变形行为的复杂性以及温度分布的时变性,提出一种基于热加工图和NURBS曲线的伺服热冲压工艺设计。以常用B1500HS热成形试样为研究对象,通过高温拉伸实验测得了不同热变形参数下B1500HS硼钢的真应力-... 考虑热冲压成形过程中工艺流程和材料变形行为的复杂性以及温度分布的时变性,提出一种基于热加工图和NURBS曲线的伺服热冲压工艺设计。以常用B1500HS热成形试样为研究对象,通过高温拉伸实验测得了不同热变形参数下B1500HS硼钢的真应力-真应变曲线,基于DMM原理构建了不同应变量下的B1500HS硼钢热加工图,计算了该材料在伺服热冲压过程中成形阶段最优速度和温度区间。根据典型热冲压模式的各阶段工艺特征和NURBS曲线数学模型,规划和建立了符合各约束条件的伺服热冲压工艺曲线,实现了对伺服热冲压工艺曲线的设计。借助CAE分析软件,开展了汽车中立柱伺服热冲压对比仿真实验。综合分析表明,与常规热冲压工艺相比,采用所提出的伺服热冲压工艺曲线模型成形时中立柱样件应力和温度分布更均匀,最大减薄率降低约8.5%,最大起皱度为4.002×10-3,主应变降低约12.5%,表明所提出的伺服热冲压工艺对危险位置破裂趋势有明显的抑制作用。 展开更多

关键词 工艺曲线设计 伺服热冲压 DMM热加工图 NURBS数学模型

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基于ABSS-ARRT*算法的焊接机械臂避障路径规划研究

12

作者 宋燕利 张舒磊 +4 位作者 宋康 王旭初 刘煜键 苏建军 杨林 《精密成形工程》 北大核心 2024年第11期168-177,共10页

目的针对RRT*算法(Rapid-exploration RandomTree*)在机械臂避障路径规划中存在的搜索效率低、采样点质量差,算法整体效率低、收敛较慢等缺点,提出一种自适应偏置-步长-采样域策略及融合人工势场法的ABSS-ARRT*算法(Adaptive Bias-step-... 目的针对RRT*算法(Rapid-exploration RandomTree*)在机械臂避障路径规划中存在的搜索效率低、采样点质量差,算法整体效率低、收敛较慢等缺点,提出一种自适应偏置-步长-采样域策略及融合人工势场法的ABSS-ARRT*算法(Adaptive Bias-step-Sampling Domain and Improved Artificial Potential Field RRT*)。方法在RRT*算法中融入自适应目标偏置采样策略和动态采样域策略,提出一种融合人工势场法(Artificial PotentialField,APF)思想的改进新节点生成策略,引入引力和斥力权重系数,同时采用自适应步长策略,使算法的性能得到提升。结果通过二维和三维地图中的验证,相较于RRT算法和RRT*算法,ABSS-ARRT*算法在平均迭代次数、收敛时间、路径节点数量、路径总长度及平均成功率均表现出优越性,其中二维地图中路径长度分别缩短了21.8%和3.23%,平均迭代时间分别下降了35.6%和52.0%,三维地图中路径长度分别缩短了28.9%和19.5%,平均迭代时间分别下降了75.9%和72.5%,同时在MATLAB中对改进的RRT*算法在机械臂上进行可行性验证。结论所提出的ABSS-ARRT*算法能够在复杂静态环境中为机械臂快速智能地规划出一条无碰撞高质量路径,验证了该算法的优越性和可行性。 展开更多

关键词 路径规划 RRT*算法 自适应目标偏置 动态采样域 APF新节点生成

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基于自抗扰控制的直驱电液伺服系统仿真研究 被引量：9

13

作者 刘艳雄 刘帅莹 +2 位作者 宋燕利 龚甜 吴磊 《机床与液压》 北大核心 2023年第2期156-162,共7页

针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题,基于自抗扰控制理论,提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法,实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系... 针对直驱式电液伺服系统中存在的非线性特性和外部扰动导致系统流量供给不平衡问题,基于自抗扰控制理论,提出一种基于三阶线性自抗扰控制的液压缸位置控制方法,实现直驱式电液伺服系统电机转速与液压缸位置的闭环控制。同时针对传统系统建模不精确导致控制效果差的问题,在理论分析的基础上,结合电液伺服系统的性能和实际工况,基于AMESim建立直驱式伺服液压系统仿真模型。通过建立AMESim和Simulink的联合仿真模型,验证控制器的有效性。结果表明:该控制策略可以有效消除由于流量供给不平衡导致的液压缸在换向运动时出现位移波动,液压缸位移的平均绝对百分比误差为4.4%,较好地实现位置跟踪。在外负载扰动的情况下,系统具有较强的抗干扰能力,从而保证系统的稳定性。 展开更多

关键词 直驱电液伺服系统 自抗扰控制 AMESIM仿真

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Al-Zn-Mg-Cu铝合金热冲压后纵梁时效性能演化规律

14

作者 路珏 宋燕利 刘鹏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期28-34,共7页

为了研究Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金板材在热冲压过程中产生的变形对后续时效析出行为及时效性能的影响,以某车型后纵梁为研究对象,进行了高强铝合金热冲压试验,并在120℃对成形后的零件进行人工时效处理,时效时间为0~24 h,间隔3 h。从时效... 为了研究Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金板材在热冲压过程中产生的变形对后续时效析出行为及时效性能的影响,以某车型后纵梁为研究对象,进行了高强铝合金热冲压试验,并在120℃对成形后的零件进行人工时效处理,时效时间为0~24 h,间隔3 h。从时效处理后的后纵梁不同变形位置切取拉伸试样,研究了不同变形位置试样的力学性能随时效时间的演化规律,并利用透射电子显微镜对不同位置不同时效时间下的试样进行微观组织表征,分析了析出物的种类和分布随变形量及时效时间的演化规律,结果表明,由于形变诱导析出行为的发生,变形量大的位置优先达到峰时效,并且峰时效后出现较多的稳定相η,从而导致强度降低程度更大。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG-CU铝合金 热冲压 析出物 形变诱导析出

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基于特征的汽车覆盖件冲压工艺优选机制 被引量：14

15

作者 吕祝星 宋燕利 兰箭 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期45-51,共7页

根据形状、功能、成形方式等将汽车典型覆盖件分解成一系列特征组合,使用特征作为核心单元,利用案例推理和规则推理相结合的推理方式确定汽车覆盖件的冲压工艺,从而实现汽车覆盖件冲压工艺的智能化设计。以某车型B柱内板为例,从零件模... 根据形状、功能、成形方式等将汽车典型覆盖件分解成一系列特征组合,使用特征作为核心单元,利用案例推理和规则推理相结合的推理方式确定汽车覆盖件的冲压工艺,从而实现汽车覆盖件冲压工艺的智能化设计。以某车型B柱内板为例,从零件模型中提取特征以及特征与特征间的约束,建立案例模型,通过案例推理从案例库中匹配到相似案例,得出初步冲压方案;根据基于单个特征的工艺选择规则和基于特征组合的工艺选择规则,利用规则推理对预选方案进行修改和验证,实现对优选工艺的闭环控制,完成对汽车覆盖件冲压工艺智能设计。 展开更多

关键词 汽车覆盖件 特征 案例推理 规则推理 优选机制

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电磁脉冲处理技术研究现状及其展望 被引量：3

16

作者 李云峰 孙向阳 +2 位作者 宋燕利 马慧娟 孙倩 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期11-24,共14页

电磁脉冲处理是指以脉冲电流或脉冲磁场的形式,将电磁脉冲能量引入材料或零件中,从而改变其微观组织、形状、机械性能及服役性能的处理工艺。本文从电磁脉冲对材料微结构的作用机制、影响特征以及对材料力学性能的影响3个方面,梳理了电... 电磁脉冲处理是指以脉冲电流或脉冲磁场的形式,将电磁脉冲能量引入材料或零件中,从而改变其微观组织、形状、机械性能及服役性能的处理工艺。本文从电磁脉冲对材料微结构的作用机制、影响特征以及对材料力学性能的影响3个方面,梳理了电磁脉冲处理技术的作用原理,评述了国内外相关基础理论研究进展;从电磁脉冲辅助成型制造、电磁脉冲热处理、电磁脉冲微观缺陷修复3个方面,总结了电磁脉冲处理工艺方法;并从电磁脉冲处理技术微观机理、电磁脉冲处理技术模拟研究及耦合电磁脉冲处理技术研究3个方面,展望了电磁脉冲处理研究领域未来的研究方向。 展开更多

关键词 金属材料 电磁脉冲 作用原理 组织性能 工艺方法

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一体化压铸铝合金前机舱轻量化设计与优化 被引量：6

17

作者 方志凌 宋燕利 +2 位作者 康洁 张杏红 张丹 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期1314-1322,1333,共10页

当前汽车行业对低碳化和轻量化的需求日益增长,新型一体化压铸技术应用于车身,能够实现质量、生产成本和周期的下降,并减少碳排放,成为各大汽车主机厂商争相研究热点。本文将某乘用车传统钢制车身前端机舱结构替换成一体化压铸件,对铝... 当前汽车行业对低碳化和轻量化的需求日益增长,新型一体化压铸技术应用于车身,能够实现质量、生产成本和周期的下降,并减少碳排放,成为各大汽车主机厂商争相研究热点。本文将某乘用车传统钢制车身前端机舱结构替换成一体化压铸件,对铝合金一体化前机舱进行了轻量化设计。通过SIMP法对前舱进行拓扑优化得到了最优刚度载荷路径,考虑前舱可铸造性对筋的拔模方向、厚度尺寸和位置分布进行设计。根据C-NCAP 2021进行正面碰撞仿真,通过田口实验设计方法与响应面优化改善了一体化压铸车身的耐撞性,并对优化后的白车身性能进行了仿真分析。与传统方案相比,一体化方案的质量减轻13.9%,白车身弯曲刚度提升9.7%,1阶模态达到要求。本文研究对后续一体化车身结构的平台化设计与工程应用具有指导意义。 展开更多

关键词 一体化压铸 轻量化设计 耐撞性 前机舱

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基于复相组织精细调控的硼钢高强韧热冲压工艺 被引量：5

18

作者 谢光驹 宋燕利 +2 位作者 路珏 郝川川 刘鹏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期35-46,共12页

为解决强韧性协调困难问题,以B1500HS硼钢为研究对象,开展基于复相组织精细调控的硼钢高强韧热冲压工艺研究。以加热温度、保温时间和成形温度为设计因素,进行多指标综合评分的正交试验设计,开展平模强韧化热冲压试验;通过单向拉伸试验... 为解决强韧性协调困难问题,以B1500HS硼钢为研究对象,开展基于复相组织精细调控的硼钢高强韧热冲压工艺研究。以加热温度、保温时间和成形温度为设计因素,进行多指标综合评分的正交试验设计,开展平模强韧化热冲压试验;通过单向拉伸试验、Kahn试验和夏比摆锤冲击试验获得成形后构件的强度、塑性和韧性指标,采用OM、SEM对试样微观组织、形貌分布及断口形貌进行表征,揭示了微观组织对热冲压构件强韧性的影响规律,获得了高强韧性热冲压构件的相组成和形貌的最佳匹配。结果表明:加热温度900℃、保温时间1 min和成形温度750℃时,试样抗拉强度、断后伸长率、撕裂强度、单位面积裂纹形核功和冲击韧性值相较于常规热冲压试样分别提升8.42%、57.00%、5.31%、14.75%和27.87%。此时复相组织中粒状贝氏体(约8%)及块状铁素体(约10%)提升了构件韧性;而细小致密的板条马氏体(约82%)及贝氏体中的细小、均匀分布的球状M-A岛提升了组织强度。 展开更多

关键词 B1500HS硼钢 平模热冲压 复相组织 强韧性

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钢铝压-胶复合连接接头力学行为与失效机理研究 被引量：5

19

作者 杨露露 宋燕利 +1 位作者 辜志强 周瀑 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2021年第7期1120-1127,共8页

在钢铝压印连接界面之间加入胶粘剂,能有效提高接头性能,但接头的力学行为与失效机理非常复杂。以双相高强钢板DP590和铝合金板6061-T6为连接材料,对钢铝压-胶复合连接接头的力学行为和失效机理进行了有限元模拟和试验研究。基于ABAQUS... 在钢铝压印连接界面之间加入胶粘剂,能有效提高接头性能,但接头的力学行为与失效机理非常复杂。以双相高强钢板DP590和铝合金板6061-T6为连接材料,对钢铝压-胶复合连接接头的力学行为和失效机理进行了有限元模拟和试验研究。基于ABAQUS有限元分析软件,采用GTN(Gurson tvergaard needleman)模型+内聚力(Cohesive zone)模型的混合失效模型,模拟了压-胶复合连接接头的成形和失效行为。通过压印连接、胶接以及压-胶复合连接接头的搭接剪切试验,对比分析了以上3种接头的失效模式和力学行为。结合压-胶复合连接接头的胶粘剂分布规律和胶层失效过程,揭示了压-胶复合连接接头的失效机理。 展开更多

关键词 压-胶复合连接 失效模型 力学行为 失效机理

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基于Gray-Taguchi方法的汽车中立柱强度分布多目标优化设计 被引量：4

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作者 刘润泽 宋燕利 +1 位作者 刘鹏 冯维 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期29-37,共9页

基于Gray-Taguchi稳健性优化设计方法,采用动力显式碰撞仿真与网格映射技术,对汽车中立柱的强度分布进行了考虑冲压塑性变形效应的多目标优化设计。首先建立考虑冲压效应的中立柱碰撞模型,分析了冲压效应对中立柱碰撞性能的影响;接着基... 基于Gray-Taguchi稳健性优化设计方法,采用动力显式碰撞仿真与网格映射技术,对汽车中立柱的强度分布进行了考虑冲压塑性变形效应的多目标优化设计。首先建立考虑冲压效应的中立柱碰撞模型,分析了冲压效应对中立柱碰撞性能的影响;接着基于正交试验,选择最大侵入位移、最大侵入速度和吸能量3个指标为优化目标,采用Gray-Taguchi优化设计方法得到优化结果,并对最终的优化结果进行了整车侧碰仿真验证。经过优化,中立柱中部节点的最大侵入位移下降了5.6%,最大侵入速度下降了3.9%,吸能量提升了18.8%,即综合碰撞性能得到较大的提升。 展开更多

关键词 Gray-Taguchi方法 汽车中立柱 网格映射 多目标优化设计

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