汽车万向节叉热挤压成形的数值模拟分析 被引量：2

1

作者 王熠昕 权国政 黄文超 《精密成形工程》 2010年第6期60-63,共4页

采用刚粘塑性有限元法对万向节叉热挤压成形过程进行数值模拟分析,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热等多个因素,得出了成形过程中金属流动变化的3个阶段。研究了摩擦条件和终锻温度对成形力的影响,得出良好的润滑条件和给模... 采用刚粘塑性有限元法对万向节叉热挤压成形过程进行数值模拟分析,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热等多个因素,得出了成形过程中金属流动变化的3个阶段。研究了摩擦条件和终锻温度对成形力的影响,得出良好的润滑条件和给模具进行预热,能够有效的控制成形力,有利于金属的流动及提高模具寿命。 展开更多

关键词 万向节叉 数值模拟 成形参数

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核电设备用钢20MoNiMn内部空洞愈合过程分析 被引量：1

2

作者 王熠昕 黄文超 《精密成形工程》 2011年第5期21-25,共5页

通过热物理模拟试验获得20MoNiMn钢在不同变形条件下的真实应力-应变曲线,将数据导入到有限元软件DEFORM-3D中数值模拟20MoNiMn钢内部空洞愈合过程。结果表明,空洞闭合是由球形空洞到椭球形空洞,从椭球形空洞的两长轴端开始闭合,并随着... 通过热物理模拟试验获得20MoNiMn钢在不同变形条件下的真实应力-应变曲线,将数据导入到有限元软件DEFORM-3D中数值模拟20MoNiMn钢内部空洞愈合过程。结果表明,空洞闭合是由球形空洞到椭球形空洞,从椭球形空洞的两长轴端开始闭合,并随着压下量的增加逐渐向心部扩展达到完全闭合。闭合后的空洞裂隙需要在高温下的原子扩散和再结晶才能焊合。当压下量为6.35 mm时,坯料中有85.4%的区域发生了完全动态再结晶,空洞裂隙周围原子充分扩散和再结晶,最终达到闭合后的空洞裂隙焊合。 展开更多

关键词 20MoNiMn钢 空洞闭合 空洞裂隙焊合 动态再结晶

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温度及应变速率对7075铝合金临界损伤因子的影响 被引量：10

3

作者 权国政 王熠昕 +2 位作者 张艳伟 王凤彪 高林 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期51-56,共6页

解析Cockroft-Lathem韧性累积损伤计算原理,提出'基于损伤敏感率演变规律求解临界损伤因子'的方法。完成不同温度和应变速率条件下多组7075铝合金试样的热物理模拟压缩试验,以采集到的真实应力应变数据作为数值计算损伤值的底... 解析Cockroft-Lathem韧性累积损伤计算原理,提出'基于损伤敏感率演变规律求解临界损伤因子'的方法。完成不同温度和应变速率条件下多组7075铝合金试样的热物理模拟压缩试验,以采集到的真实应力应变数据作为数值计算损伤值的底层材料模型,以最大损伤值出现的镦粗鼓外缘部位为研究区域,获得'损伤敏感率在变形初期快速下降至后期逐步趋于0'的损伤软化规律,而损伤软化现象对应变速率较为敏感。以损伤敏感率为0作为临界损伤因子出现的时机,获得7075铝合金在温度573～723K、应变速率0.01～10s-1下的临界损伤因子分布规律。结果显示其不是常数,而是为在0.255～0.453范围内变化的变量,其在高的温度下对应变速率更为敏感,在高的应变速率下对温度更为敏感。 展开更多

关键词 热物理模拟 损伤 变量 铝合金

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基于热加工图的7075铝合金热塑性变形工艺参数优化识别 被引量：6

4

作者 权国政 王熠昕 +1 位作者 陈涛 周杰 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1673-1677,1681,共6页

在Gleeble-1500热模拟试验机上进行多组热压缩试验,得到7075铝合金在成形温度573～723K,应变速率0.01～10s-1下的真应力-应变数据,用此数据作为计算应变速率敏感指数(m值)、功率耗散因子(η值)、失稳判据(ξ(ε.)值)三重判据的基本模型... 在Gleeble-1500热模拟试验机上进行多组热压缩试验,得到7075铝合金在成形温度573～723K,应变速率0.01～10s-1下的真应力-应变数据,用此数据作为计算应变速率敏感指数(m值)、功率耗散因子(η值)、失稳判据(ξ(ε.)值)三重判据的基本模型。通过三重判据构建包含应变在内的7075铝合金热加工图,并观察试样变形后的微观组织来验证热加工图,最终判断该合金在试验范围内的最佳变形参数。结果表明7075铝合金热加工的安全区集中在高温低应变速率区,并随着应变的增加,η值逐渐增加;通过金相观察,稳定变形区,材料由于变形发生动态再结晶而使晶粒细化;不稳定变形区,裂纹伴随着流动位错带的产生而被发现,因此可以通过包含应变的热加工图所确定的最佳工艺参数来保证无缺陷的7075铝合金锻件。 展开更多

关键词 7075铝合金 热压缩变形 动态材料模型 加工图 微观组织

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基于DMM加工图的Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金热塑性变形参数优化识别 被引量：4

5

作者 权国政 王阳 +3 位作者 张艳伟 王熠昕 王月乔 周杰 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2301-2306,共6页

通过Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V(TA15)合金多组试样热物理模拟压缩实验获得温度1073～1323K、应变速率0.01～10s-1下的真实应力-应变数据,以此作为计算应变速率敏感指数m、功率耗散系数η、失稳判据ξ三重指标的底层材料模型。以一组3D曲面形式... 通过Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V(TA15)合金多组试样热物理模拟压缩实验获得温度1073～1323K、应变速率0.01～10s-1下的真实应力-应变数据,以此作为计算应变速率敏感指数m、功率耗散系数η、失稳判据ξ三重指标的底层材料模型。以一组3D曲面形式揭示了应力、应变速率、温度、应变量的共同作用诱导的多种变形机制的转化及同时存在所引起的应变速率敏感系数m的剧烈响应,并通过m值的正负初步识别变形稳定区和失稳区。进一步绘制能量耗散图并识别出η值为负的不稳定变形区,以及η值为正的稳态变形区。在此基础上最后通过失稳判据分布图识别出ξ>0的稳定变形区、ξ≤0的失稳变形区。最后将不同应变下的功率耗散图和失稳图叠加以构造最终所需的含应变影响的系列加工图。综合识别后,具有较高m值水平、较高η值水平、较高ξ值水平的稳定变形参数区间为优先推荐,具有负m值水平、负η值水平、负ξ值水平的失稳变形参数区间为避免推荐。 展开更多

关键词 钛合金 热压缩 动态材料模型 应变速率敏感指数 加工图

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矩形管成品拉拔的芯头工作带设计与变形平滑化 被引量：3

6

作者 权国政 王熠昕 +1 位作者 艾百胜 周杰 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1414-1418,共5页

分析矩形管带芯头拉拔工艺实质和变形平滑化机理,提出'以小变形量控制矩形截面管坯均匀的从模具工作带挤压出来'的拉拔平滑化方法。建立了带芯头拉拔工艺简化的三维运动模型及弹塑性有限元模拟模型,采集矩形长边中点、短边中点... 分析矩形管带芯头拉拔工艺实质和变形平滑化机理,提出'以小变形量控制矩形截面管坯均匀的从模具工作带挤压出来'的拉拔平滑化方法。建立了带芯头拉拔工艺简化的三维运动模型及弹塑性有限元模拟模型,采集矩形长边中点、短边中点、圆角中点三个研究的关键点,分析获得直线型与带台阶型两种方案关键点的等效塑性应变和接触应力变化规律。在表面质量最难以保证的长边中点,带台阶方案的等效塑性应变较直线型芯头提高45.5%,其接触应力由0提高到13MPa。采用带台阶型的芯头工作带拉拔,获得'一拉二压'的应力状态,以少量挤压变形调控壁厚偏差、提高矩形管材内外表面质量。 展开更多

关键词 芯头 拉拔 矩形 表面粗糙度 接触应力

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基于动态再结晶仿真的40Cr轴锻件锻透性研究 被引量：5

7

作者 权国政 张艳伟 +1 位作者 周杰 王熠昕 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第3期23-25,共3页

合理的拔长工艺可有效利用动态再结晶机制对大型轴类锻件充分改性。建立宏微观耦合仿真模型,对φ300mm×4000mm的轴锻件的拔长过程进行数值模拟,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热、动态再结晶等多个因素。分析发现在下... 合理的拔长工艺可有效利用动态再结晶机制对大型轴类锻件充分改性。建立宏微观耦合仿真模型,对φ300mm×4000mm的轴锻件的拔长过程进行数值模拟,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热、动态再结晶等多个因素。分析发现在下压的第2圈即累计压下率约为9%时,材料达到了临界应变条件而发生动态再结晶;随着压下率的增加,动态再结晶体积分数升高;当压下率达到约30%时,随材料心部有67%的区域充分改性;拔长后约60%的区域动态再结晶晶粒尺寸低于100μm,晶粒细化。 展开更多

关键词 轴类锻件 动态再结晶 下压率

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万向节叉正反挤压成形的宏微观耦合模拟 被引量：4

8

作者 权国政 王熠昕 周杰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第21期105-107,共3页

万向节叉属于拨叉类零件,其成形难度大且成形质量要求高。建立宏微观耦合仿真模型,对万向节叉的正反挤压成形过程进行数值模拟,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热、动态再结晶等多个因素。分析整个变形过程发现,万向节叉反挤... 万向节叉属于拨叉类零件,其成形难度大且成形质量要求高。建立宏微观耦合仿真模型,对万向节叉的正反挤压成形过程进行数值模拟,综合考虑了变形、热传导、变形生热、摩擦生热、动态再结晶等多个因素。分析整个变形过程发现,万向节叉反挤压变形提前于正挤压变形;同时发现万向节叉锻件内部有59.929%的区域完全改性,有4.794%的区域未发生动态再结晶暨没有获得锻造改性;预测了万向节叉内部晶粒大小及分布,微观方面的分析为预测锻件性能及设计热处理工艺提供依据。 展开更多

关键词 万向节叉 正反挤压 动态再结晶

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基于热力耦合的42CrMo支撑座成形动态再结晶模拟分析 被引量：3

9

作者 周杰 邱媛媛 王熠昕 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第15期106-108,共3页

在综合考虑了成形、热传导、产热及动态再结晶的情况下,采用了刚粘塑性有限元与动态再结晶演化热力耦合的方法,建立了宏观与微观相结合的工艺模型,对42CrMo钢支撑座进行了锻造过程变形和动态再结晶的热力耦合模拟。结果表明:在宏观上,... 在综合考虑了成形、热传导、产热及动态再结晶的情况下,采用了刚粘塑性有限元与动态再结晶演化热力耦合的方法,建立了宏观与微观相结合的工艺模型,对42CrMo钢支撑座进行了锻造过程变形和动态再结晶的热力耦合模拟。结果表明:在宏观上,支撑座制件成形良好;从微观角度分析,晶粒尺寸介于18.6～22.1μm的金属所占体积百分比最大,为28.962%;约有67.244%的金属发生了完全动态再结晶。此外还分析了该锻件的一个重要受力截面,该截面内部晶粒尺寸较锻件顶部与底部的晶粒尺寸略大些,这是由于内部长时间高温使得晶粒二次长大。 展开更多

关键词 支撑座 热力耦合 动态再结晶 数值模拟

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转向节的一种半封闭式挤压成形工艺模拟研究 被引量：1

10

作者 权国政 王熠昕 周杰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第23期128-130,共3页

分析并归纳了转向节的形状特点,阐述了转向节预、终锻成形过程的金属流动特性和现有成形工艺存在的缺陷及产生原因。设置镦粗工序,将现有的开式预锻工艺改进为半封闭式的挤压工艺。设计一组不同镦粗高度,模拟优化并验证了镦粗对半封闭... 分析并归纳了转向节的形状特点,阐述了转向节预、终锻成形过程的金属流动特性和现有成形工艺存在的缺陷及产生原因。设置镦粗工序,将现有的开式预锻工艺改进为半封闭式的挤压工艺。设计一组不同镦粗高度,模拟优化并验证了镦粗对半封闭式挤压的影响。对所设计工艺流程及所进行的数值模拟进行了生产试制验证,取得了较好的效果。 展开更多

关键词 转向节 半封闭式挤压 模拟 镦粗

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昆虫体壁外感觉器的应力放大传感效应

11

作者 权国政 王熠昕 +1 位作者 陈斌 艾百胜 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期62-65,76,共5页

人类对天然生物所具备的应力放大功能的研究,有助于仿生开发适合于工程应用的应变传感器。在场发射电镜下观测到绿金龟子外甲壳的微观形貌,发现绿金龟子外甲壳是典型的正交逐层铺设纤维增强复合板,其上以40～50μm的间距分布着直径50～7... 人类对天然生物所具备的应力放大功能的研究,有助于仿生开发适合于工程应用的应变传感器。在场发射电镜下观测到绿金龟子外甲壳的微观形貌,发现绿金龟子外甲壳是典型的正交逐层铺设纤维增强复合板,其上以40～50μm的间距分布着直径50～70μm的一系列近似圆形的刚毛毛窝,将这种形式表征为逐层正交铺设纤维增强带孔板,通过有限元及加权平均法计算获得孔应力放大系数为2.424,这种效应提高了外感觉器的灵敏度。进一步观测发现毛孔壁存在一种螺旋纤维结构,可抵御来自各个方向的应力集中,保护了刚毛下的毛窝腺及外体壁安全。 展开更多

关键词 金龟子 感觉器 毛窝 孔洞 纤维

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