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大型模锻件低能耗省力整体成形研究现状、挑战与展望 被引量：2
1
作者 张大伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期10-34,共25页
随着航空、航天领域整体成形的关键承力构件的尺寸不断加大,所需成形设备吨位以及单件产品的能耗、成本居高不下。大型模锻件的低能耗省力成形可从变形抗力、承载变形面积、工艺过程3个方面发展实施技术。局部加载能减小承载变形面积,... 随着航空、航天领域整体成形的关键承力构件的尺寸不断加大,所需成形设备吨位以及单件产品的能耗、成本居高不下。大型模锻件的低能耗省力成形可从变形抗力、承载变形面积、工艺过程3个方面发展实施技术。局部加载能减小承载变形面积,控制应力状态,降低接触面压力,同时具有一定柔性成形能力,便于调控材料流动,在成形过程中实现材料体积再分配,从而有效降低成形载荷,并可降低制坯到终锻全制造流程的能耗,为采用难变形材料的大型模锻件低能耗成形制造开辟了一条可行途径。其实现方式多样、适用对象迥异,对设备功能要求不同,短流程、低成本绿色制造的推广应用仍面临挑战。本文归类了锻造过程中的能量消耗,总结了锻造力的影响因素,讨论了低能耗省力成形的实施途径;评述了现有3类局部加载整体成形大型复杂构件的方法及其应用,特别是对筋板类构件成形制造的工业应用;着重阐明了采用模具分区方式进行局部加载成形过程中的材料流动特征,从理论上阐明了摩擦对局部加载成形中材料流动的正面影响,指出了成形过程中材料流动控制方法;讨论了大型复杂构件局部加载成形实现设备的挑战及要求,指明了大型模锻件断续局部加载成形进一步应用发展需要解决的关键技术问题及潜在的应用场景。 展开更多
关键词 断续局部加载 大锻件 省力成形 材料流动 液压机
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有限元仿真技术在航天塑性成形领域中的应用
2
作者 肖瑞 刘昊天 +2 位作者 陈海明 毛慧敏 田端阳 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第10期14-23,共10页
系统探讨了有限元仿真技术在航天塑性成形领域的应用,重点分析了塑性成形仿真流程、实际应用案例以及未来发展趋势。针对当前航天领域有限元仿真技术的应用对象停留在材料和工艺理论层面的问题,通过TA15热圆筒、 5A06铝合金蒙皮热压成... 系统探讨了有限元仿真技术在航天塑性成形领域的应用,重点分析了塑性成形仿真流程、实际应用案例以及未来发展趋势。针对当前航天领域有限元仿真技术的应用对象停留在材料和工艺理论层面的问题,通过TA15热圆筒、 5A06铝合金蒙皮热压成形以及TC4钛合金热压/超塑复合成形的实际工程案例,验证了仿真技术在预测应力应变分布和工件几何形状变化方面的有效性。研究结果表明,相比传统物理试验,有限元分析技术能够显著降低试验频率,加快试制流程,降低制造成本,并大幅提升有效数据规模。同时,面向当前国内航天制造产业塑性成形领域数字化发展滞后局面,总结了多尺度仿真技术、工艺全流程协同仿真、仿真数据和流程管理以及工艺设计与制造智能化建设的未来发展趋势,提出了塑性成形技术向数字化、智能化发展的关键技术解决方案。最后,总结了仿真技术在航天塑性成形中的重要性,并对未来研究方向提出了建议。 展开更多
关键词 有限元仿真 航天塑性成形 工程案例 数字化 智能化
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DTM-50端子线缆电磁脉冲压接工艺研究
3
作者 于海平 侯爽 +1 位作者 丛兰军 李昊桦 《航空制造技术》 北大核心 2025年第13期14-21,共8页
为了提高传统机械压接端子线缆的接头强度,同时减小电阻,对DTM-50端子线缆电磁脉冲压接工艺展开试验研究,重点考核了机械性能、电气性能和截面形貌等指标。结果表明,随着放电电压的升高,电磁脉冲压接接头的径向变形量和拉脱力增加,接头... 为了提高传统机械压接端子线缆的接头强度,同时减小电阻,对DTM-50端子线缆电磁脉冲压接工艺展开试验研究,重点考核了机械性能、电气性能和截面形貌等指标。结果表明,随着放电电压的升高,电磁脉冲压接接头的径向变形量和拉脱力增加,接头电阻减小,且变化趋势会随着线缆内部间隙逐渐填满而趋于稳定。以传统机械压接接头性能为对比基准,电磁脉冲压接的放电电压工艺窗口为8~10 kV,对应的放电能量为9.73~15.20 kJ。其中,9 kV为最优工艺参数,此时电磁脉冲压接拉脱力较传统压接提高150%,接触电阻减小50%。 展开更多
关键词 DTM-50端子 电磁脉冲压接 拉脱试验 电阻测试 截面分析
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先进材料复杂结构极限成形制造专题序言
4
作者 李恒 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期I0001-I0001,共1页
习近平总书记在2024年6月召开的全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话指出:“科学研究向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力,不断突破人类认知边界”。随着我国航空、航天、航海、能源... 习近平总书记在2024年6月召开的全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话指出:“科学研究向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力,不断突破人类认知边界”。随着我国航空、航天、航海、能源等领域高端装备制造的高质量发展,其关键构件也正向着极限结构、极限性能、绿色智能等方向发展,迫切需要研究发展复杂结构极限成形制造新理论、新技术和新装备,不断突破材料与成形制造的边界,实现上述领域高端装备关键核心构件的高性能、高效率、高可靠和低成本制造。 展开更多
关键词 复杂结构 极宏观拓展 高端装备制造 极限成形制造
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“运载装备高性能成形制造技术”专栏序言
5
作者 胡志力 《材料工程》 北大核心 2025年第4期F0002-F0002,共1页
运载装备作为国民经济与国防建设的核心载体,其制造水平直接关乎国家竞争力,是国防实力、综合国力和科技水平的体现。运载装备轻量化、高可靠性、长寿命的发展趋势,对高性能成形制造的需求日益迫切,运载装备高性能成形制造技术是“制造... 运载装备作为国民经济与国防建设的核心载体,其制造水平直接关乎国家竞争力,是国防实力、综合国力和科技水平的体现。运载装备轻量化、高可靠性、长寿命的发展趋势,对高性能成形制造的需求日益迫切,运载装备高性能成形制造技术是“制造强国”国家战略的一个重点发展方向。 展开更多
关键词 高性能成形制造技术 运载装备
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高强钢商用车油箱托架热冲压成形工艺研究 被引量：6
6
作者 徐勇 陈明 +2 位作者 贾国富 解文龙 张士宏 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期30-40,共11页
为获得具有大弯曲特征的高强钢商用车油箱托架热冲压成形的最佳工艺参数,首先通过有限元模拟分析了摩擦因数、初始温度和成形速度3个成形工艺参数对托架壁厚和最大减薄率的影响。然后,通过正交试验和极差分析法,获得影响零件热冲压成形... 为获得具有大弯曲特征的高强钢商用车油箱托架热冲压成形的最佳工艺参数,首先通过有限元模拟分析了摩擦因数、初始温度和成形速度3个成形工艺参数对托架壁厚和最大减薄率的影响。然后,通过正交试验和极差分析法,获得影响零件热冲压成形质量的主次因素和热冲压最佳工艺参数。结果表明,零件最大减薄率随初始温度的升高而降低;随摩擦因数和成形速度的增大而增大。正交试验结果表明,摩擦因数对最大减薄率的影响程度最大,其次是初始温度,成形速度的影响最小。在初始温度为920℃、摩擦因数为0.25、成形速度为30 mm·s^(-1)的参数组合下,零件的最大减薄率为12.3%。试验获得零件的最大减薄率为10.1%,从零件上取样进行拉伸得到抗拉强度均大于1500 MPa,平均硬度达到467.33 HV,显微组织为马氏体和残余奥氏体。试验结果表明有限元模拟的预测误差较小,零件无明显缺陷,并获得了最佳成形工艺参数。 展开更多
关键词 油箱托架 热冲压成形 最大减薄率
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高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化研究现状及发展趋势 被引量：5
7
作者 范才河 毛垚晶 +4 位作者 刘俊伟 吴琴 胡泽艺 李济 武帅 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第2期439-464,共26页
通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多... 通过增加超高强Al-Zn-Mg-Cu合金中Zn的含量来提升合金的性能已成为超高强Al-Zn-Mg-Cu合金领域的研究热点。国内外学者对高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制进行了广泛研究,并取得了多项科研成果,推动了这类合金的发展及其在多个领域的应用。本文综述了Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制和Zn含量的提升对于Al-Zn-Mg-Cu合金强韧化性能的影响,以及微合金化处理、热处理工艺、形变热处理和大塑性变形等强化手段。通过对比分析各种制备和强化方法对合金微观组织及性能的影响,详细阐述了高Zn含量超高强Al-Zn-Mg-Cu合金的强韧化机制及方法,展望了其研究方向和发展前景。旨在为高Zn含量Al-Zn-Mg-Cu合金的成分设计和制备提供指导,以进一步提升其综合性能。 展开更多
关键词 AL-ZN-MG-CU合金 强韧化机制 高Zn含量 析出相 超高强铝合金
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新工科背景下MATLAB GUI在数控机床故障强度函数实验教学中的应用 被引量：1
8
作者 何佳龙 何秀麟 +2 位作者 安阳 王昕 罗巍 《机械设计》 北大核心 2025年第3期157-162,共6页
随着新一代科技革命和产业革命的不断深入,传统的工程教育已经无法满足新时代对工科人才的需求,因此,高校如何作出教育应答,如何加快推进工科教育的改革、加快新工科拔尖人才的培养,成为我国高等教育发展的必然需求。面向新工科背景,突... 随着新一代科技革命和产业革命的不断深入,传统的工程教育已经无法满足新时代对工科人才的需求,因此,高校如何作出教育应答,如何加快推进工科教育的改革、加快新工科拔尖人才的培养,成为我国高等教育发展的必然需求。面向新工科背景,突破传统教育的局限,优化学科专业新结构,以及创新教育教学新模式具有重要意义。文中围绕数控机床故障强度函数实验教学,查找当前课程建设的不足,积极探索新工科实验教学新手段,基于MATLAB GUI平台进行数控机床故障强度函数建模仿真试验平台的建设,对辅助课堂教学、开展实验项目,加深学生对理论知识的理解及对工程实践能力的培养具有积极的意义。 展开更多
关键词 新工科 数控机床 虚拟仿真 可靠性 故障强度函数
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18CrNiMo7-6渗碳钢超声滚压工艺及疲劳性能研究 被引量：1
9
作者 刘治华 刘鸿宇 +3 位作者 李建鹏 张鸣文 郭鹏 周洋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期155-159,164,共6页
为了探究18CrNiMo7-6渗碳钢的超声滚压工艺及超声滚压对试样疲劳性能的影响,设计了关于静压力、振幅、滚压遍数的正交试验,通过灰色关联分析对试验结果进行参数优化,得到分别针对表面残余压应力、表面硬度、表面粗糙度的单工艺目标和多... 为了探究18CrNiMo7-6渗碳钢的超声滚压工艺及超声滚压对试样疲劳性能的影响,设计了关于静压力、振幅、滚压遍数的正交试验,通过灰色关联分析对试验结果进行参数优化,得到分别针对表面残余压应力、表面硬度、表面粗糙度的单工艺目标和多工艺目标的显著性影响顺序、最优单目标和综合最优加工参数,综合最优组试样较原始试样的表面残余压应力提升了3.88倍,表面硬度提升了14.8%,表面粗糙度降低了75.7%。通过拉伸试验和旋转弯曲疲劳试验,得到综合最优参数组试验的屈服强度、抗拉强度分别为1225.4 MPa、1902.7 MPa,较原始试样提升了12.5%和7.4%,疲劳极限较原始试样提高了超过190 MPa,最优参数组在应力水平1200 MPa时疲劳寿命为714656次,疲劳性能提升明显。 展开更多
关键词 18CrNiMo7-6渗碳钢 超声滚压 灰色关联分析 疲劳性能
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基于磁粒研磨法的电磁铁温升研究 被引量：1
10
作者 孙岩 潘明诗 +3 位作者 刘冰洋 李厚乐 韩冰 陈燕 《表面技术》 北大核心 2025年第12期164-174,共11页
目的 探究电磁铁工作时的温度变化,并为其设计合理的散热装置。方法 以有效加工时间和管件内表面粗糙度为评价标准,通过优化电磁铁电流参数和散热条件,延长电磁铁有效加工时间,提高研磨效率。对电磁铁进行多物理场耦合仿真,采用Maxwell... 目的 探究电磁铁工作时的温度变化,并为其设计合理的散热装置。方法 以有效加工时间和管件内表面粗糙度为评价标准,通过优化电磁铁电流参数和散热条件,延长电磁铁有效加工时间,提高研磨效率。对电磁铁进行多物理场耦合仿真,采用Maxwell软件进行电磁损耗分析,将电磁损耗耦合到Fluent中进行温度场仿真,参考仿真结果设计出合理的散热装置并对电流进行优化,最后通过钛合金管内表面研磨试验确定最佳电流参数。结果 从不同角度对3A、3Hz正弦电流下的电磁铁进行风冷散热对比,1工位风冷散热后电磁铁最高仿真温度为59.5℃;2工位风冷散热后电磁铁最高仿真温度为51.3℃。2工位下,将峰值电流分别增大至3.5、4 A,风冷散热后仿真温度分别为66.9、88.9℃。对不同工况下的电磁铁温升及电流损失进行监测,在3 A、3 Hz电流下,无散热措施时,电磁铁工作15 min后到达极限工作温度,电流损失0.49 A;在散热条件下,采用3 A、3 Hz电流研磨钛合金管,电磁铁温度最终稳定在58.6℃,电流损失0.34 A。研磨40 min后,管件内表面粗糙度由原始Ra 0.601μm下降到Ra 0.172μm;采用3.5 A、3 Hz电流研磨钛合金管,电磁铁温度最终稳定在75.7℃,电流损失0.23 A。研磨20 min后,管件内表面粗糙度由原始Ra 0.618μm下降到Ra 0.223μm。结论 侧面布置散热风扇(2工位),电磁铁散热效果更好,装置运行时更加安全可靠;通过仿真模拟和研磨试验确定3 A、3 Hz为理想加工电流;采用3 A、3 Hz电流研磨时,在风冷散热作用下电磁铁无需停机散热,提高了研磨效率。 展开更多
关键词 电磁铁 磁粒研磨 电磁损耗 电磁-热-流耦合 表面质量 表面粗糙度
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农业拖拉机尾灯多色注塑模具设计 被引量：1
11
作者 尹小定 赵会娟 《农机化研究》 北大核心 2025年第1期239-242,247,共5页
以农业拖拉机尾灯为研究对象,分析了尾灯的内部结构和工艺性,并针对双色模具的特殊性,分析了模具成型方案和设计流程,基于AutoCAD和CAE软件完成了尾灯双色塑件模具的设计。开模试验表明:该产品符合设计需求,整个产品结构稳定,透明度好,... 以农业拖拉机尾灯为研究对象,分析了尾灯的内部结构和工艺性,并针对双色模具的特殊性,分析了模具成型方案和设计流程,基于AutoCAD和CAE软件完成了尾灯双色塑件模具的设计。开模试验表明:该产品符合设计需求,整个产品结构稳定,透明度好,设计的模具结构合理、工艺流程可靠,能够满足实际的生产应用,工程应用价值较高。 展开更多
关键词 农业拖拉机 尾灯 CAD CAE 双色塑件 模具
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基于三维加工图的AZ31与GW83镁合金热加工可成形性对比研究 被引量：1
12
作者 曾健 董帅 +3 位作者 王锋华 王甫霖 靳丽 董杰 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期177-184,共8页
为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-... 为了研究传统商业牌号镁合金与稀土镁合金在热加工可成形性上的差异性,以传统商业牌号AZ31镁合金和高强韧GW83稀土镁合金为研究对象,分别在压缩温度300~450℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下开展了热压缩实验,得到了两种合金的真应力-真应变关系曲线,对比分析了两种合金的热压缩变形特性。基于真应力-真应变曲线、动态材料模型和Murty失稳判据,分别建立了两种合金的三维加工图,预测了相应的安全区间和失稳区间,对比了两种合金的热加工可成形性。最后,以两种合金为原料,采用3组不同的工艺参数分别开展了针对同一规格薄壁管的反挤压成形实验。结果表明:与AZ31相比,GW83合金的安全区间较窄,失稳区间较宽,可成形性较差。以AZ31为原料反挤压成形的薄壁管外形较好且组织为细小的再结晶晶粒;而GW83合金在反挤压过程中成形困难,各组已成形薄壁管的边缘均发生了碎裂且组织中含有大量孪晶。验证了基于三维加工图实现不同材料可成形性预测方法的可行性。 展开更多
关键词 镁合金 热加工 三维加工图 可成形性
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含铜奥氏体不锈钢低温环境下成形性能及微观组织的研究 被引量：2
13
作者 王杰 韩传龙 +2 位作者 王睿泱 李娟 赵广辉 《精密成形工程》 北大核心 2025年第1期87-96,共10页
目的研究含铜奥氏体不锈钢在室温及低温下的拉伸、成形性能。了解杯突试验背景下,含铜奥氏体不锈钢微观组织演变规律。方法在室温及液氮环境−140℃温度下,对含铜奥氏体不锈钢进行拉伸、埃里克森(Erichsen)杯突试验。结合试验结果、扫描... 目的研究含铜奥氏体不锈钢在室温及低温下的拉伸、成形性能。了解杯突试验背景下,含铜奥氏体不锈钢微观组织演变规律。方法在室温及液氮环境−140℃温度下,对含铜奥氏体不锈钢进行拉伸、埃里克森(Erichsen)杯突试验。结合试验结果、扫描电镜及透射电镜表征,分析了室温及低温环境对含铜奥氏体不锈钢各项性能的影响。结果含铜奥氏体不锈钢在−140℃时的极限抗拉强度提升约49.7%,屈服强度提升约35.5%,延伸率降低约27.3%。在室温下,拉伸断裂方式为韧性断裂。在低温下,拉伸断裂方式转变为脆韧混合断裂。在杯突试验中,突值从室温的12.78 mm增加到−140℃低温的13.45 mm,增加了0.67 mm。结论通过EBSD分析内部微观组织结构可知,在杯突试验过程中,应力的不断集中及应变的变化,促使位错产生滑移、孪晶,并使奥氏体发生马氏体相变。越靠近断裂裂纹区域,应力集中越明显,奥氏体转变为马氏体越明显,马氏体含量越多。孪晶诱导塑性(TWIP)及相变诱导塑性(TRIP)提高了不锈钢的强度和塑性。 展开更多
关键词 含铜奥氏体不锈钢 杯突 微观组织 力学性能 相变
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汽车中立柱内板冲压的新型选择NSGA-Ⅱ多目标优化 被引量：1
14
作者 赵亮 彭琳 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期280-284,288,共6页
为了减小汽车中立柱冲压成形的最大减薄率和最大增厚率,提出了基于新型选择NSGA-Ⅱ算法的冲压优化方法。介绍了中立柱冲压成形工艺和高强度钢材料;以最小化最大减薄率和最大增厚率为目标,建立了多目标优化模型;使用最优拉丁超立方抽样... 为了减小汽车中立柱冲压成形的最大减薄率和最大增厚率,提出了基于新型选择NSGA-Ⅱ算法的冲压优化方法。介绍了中立柱冲压成形工艺和高强度钢材料;以最小化最大减薄率和最大增厚率为目标,建立了多目标优化模型;使用最优拉丁超立方抽样法在优化空间抽取了30个采样点,借助AutoForm R7软件得到相应的最大减薄率和最大增厚率;使用3阶响应面模型拟合了参数间回归模型,并验证了模型的回归精度。给出了融合非支配排序层和自身累积被支配数的新型选择策略,并将其融入到NSGA-Ⅱ算法中,提出了新型选择NSGA-II算法,并将该算法应用于优化模型求解。经生产验证,最大减薄率均值由当13.1%减小为11.6%,最大增厚率均值由1.05%减小为0.98%,验证了这里的方法在中立柱冲压优化中的有效性。 展开更多
关键词 汽车中立柱 高强度钢 新型选择策略 多目标优化 响应面模型
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304不锈钢极薄带微流道气胀成形材料流动行为及微观组织 被引量：1
15
作者 张鹏 朱学卫 +2 位作者 于保洋 武天枫 朱锦州 《中国机械工程》 北大核心 2025年第7期1416-1422,共7页
针对304不锈钢极薄带开展了微流道气胀成形实验及数值模拟,研究了成形过程中坯料应力、应变的分布及不同位置的厚度变化规律,分析了气胀成形试样典型位置微观组织的演变机制。实验与模拟的成形流道轮廓对比验证了数值模拟结果的可靠性... 针对304不锈钢极薄带开展了微流道气胀成形实验及数值模拟,研究了成形过程中坯料应力、应变的分布及不同位置的厚度变化规律,分析了气胀成形试样典型位置微观组织的演变机制。实验与模拟的成形流道轮廓对比验证了数值模拟结果的可靠性。研究结果表明,在25 MPa的成形压力和常温条件下,上圆角处的厚度由100μm减小至84.05μm,是成形易破裂区域;模拟流道深度为619.67μm,实验流道深度为556.34μm。成形后,试样晶粒减小且位错密度增大,小角度晶界占比由58.04%提升至62.61%,加工硬化现象明显。 展开更多
关键词 304不锈钢极薄带 气胀成形 微流道 材料流动行为 有限元数值模拟
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铸轧法制备CTP铝版基表观质量缺陷形成机制及控制 被引量：1
16
作者 潘秋红 蒋明元 +1 位作者 李轩 张泽旭 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第6期98-106,共9页
以铸轧法制备的CTP铝版基多种表观质量缺陷样品为研究对象,采用金相观察、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、共聚焦显微镜等分析检测手段,研究了CTP铝版基表观质量缺陷的形成原因及机理。结果表明:因内部组织不良导致的表观质量缺陷主要有... 以铸轧法制备的CTP铝版基多种表观质量缺陷样品为研究对象,采用金相观察、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、共聚焦显微镜等分析检测手段,研究了CTP铝版基表观质量缺陷的形成原因及机理。结果表明:因内部组织不良导致的表观质量缺陷主要有粗晶、横波纹和成分夹杂等原因;因外部因素导致的表观质量缺陷有润滑不良、冷轧张力配置不当、外来杂质等。基于此,提出了控制细化剂的质量和添加量、控制铸轧工艺参数、提升设备稳定性、改进润滑系统和合理配置轧制张力等预防及控制措施。 展开更多
关键词 CTP铝版基 表观质量缺陷 形成机制
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不同模具齿形下管壳件缩径成形有限元分析
17
作者 李红军 詹劲 +3 位作者 张弛 张成俊 杜玮 陈伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期207-215,共9页
目的提高管壳体缩径成形工艺的成形质量,探究不同模具齿形对管壳件缩径成形过程的影响。方法基于ABAQUS有限元模拟软件,利用隐式动力学算法,建立管壳件环矢缩径工艺有限元模型,在模具齿形为梯形、矩形、三角形、弧形条件下,研究不同模... 目的提高管壳体缩径成形工艺的成形质量,探究不同模具齿形对管壳件缩径成形过程的影响。方法基于ABAQUS有限元模拟软件,利用隐式动力学算法,建立管壳件环矢缩径工艺有限元模型,在模具齿形为梯形、矩形、三角形、弧形条件下,研究不同模具下管壳件缩径成形工艺的等效应力、应变及表面特征。结果沿轴向路径,不同模具下的管壳件应力均呈现由变形区到管件两端逐渐递减的趋势,但在矩形和三角形模具下,管壳件应力在模具边角处出现先增大再减小的趋势。沿径向路径,三角形模具下的管壳件应变呈“M”形分布趋势,其余模具下管件应变则近似呈“W”形分布趋势。结论在管壳件缩径成形工艺中,选择合适的模具齿形能有效提高管壳件变形后的结构稳定性并使管壳件的整体塑性变形趋于稳定,梯形模具下管件变形后的结构稳定性最强,三角形模具下的最弱。 展开更多
关键词 管壳件 环向缩径 表面特征 起皱均匀 ABAQUS 有限元分析
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小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为
18
作者 方军 尚文瑄 +3 位作者 万涛 向军淮 鲁世强 王克鲁 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第3期107-114,共8页
为了精确预测及有效控制小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为,实现精确弯曲成形,采用有限元数值模拟,结合正交试验的极差分析和方差分析,研究了不同工艺参数条件下小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为。结... 为了精确预测及有效控制小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为,实现精确弯曲成形,采用有限元数值模拟,结合正交试验的极差分析和方差分析,研究了不同工艺参数条件下小弯曲半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形壁厚减薄行为。结果表明:壁厚减薄率随着管材-芯棒的间隙C_(m)、压块助推速度v_(p)、管材-防皱块的摩擦因数f_(w)、管材-弯曲模的摩擦因数f_(b)的增大或芯棒伸出量e、管材-弯曲模的间隙C_(b)、管材-防皱块的间隙C_(w)、管材-芯棒的摩擦因数f_(m)的减小而减小,随着管材-压块的间隙C_(p)的增大先减小后增大,而管材-压块的摩擦因数f_p和弯曲速度ω对壁厚减薄率的影响不明显;影响壁厚减薄率的工艺参数显著性由大到小依次为C_(m)、e、C_(p)、C_(b)、v_(p)、f_(w)、C_(w)和f_(b);建立了基于显著性工艺参数的小半径21-6-9不锈钢管数控弯曲成形最大壁厚减薄率的多元线性回归模型,其预测值与正交试验结果的最大相对误差为5.7%,具有较高的精度。 展开更多
关键词 21-6-9不锈钢管 小弯曲半径 数控弯曲 壁厚减薄 有限元模拟
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热带轧机轧辊表面氧化膜疲劳脱落的有限元分析 被引量：10
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作者 李长生 刘相华 +1 位作者 王国栋 杨光 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期862-865,共4页
根据热带轧机工作辊与支撑辊之间的接触应力、带钢与工作辊之间的应力 ,以及轧制过程中的轧辊热应力解析结果 ,利用大型有限元分析工具ANSYS分析了热轧带钢轧辊的表面氧化膜疲劳脱落问题· 结果表明 ,随着加载次数的增加 ,氧化膜在... 根据热带轧机工作辊与支撑辊之间的接触应力、带钢与工作辊之间的应力 ,以及轧制过程中的轧辊热应力解析结果 ,利用大型有限元分析工具ANSYS分析了热轧带钢轧辊的表面氧化膜疲劳脱落问题· 结果表明 ,随着加载次数的增加 ,氧化膜在原有微裂纹处沿X方向的疲劳应力增加 ,这将导致在原有微裂纹处沿Y方向产生疲劳裂纹· 在氧化膜与轧辊基体的结合面上 ,由于剪切应力的增加将发生沿轧辊氧化膜与轧辊基体结合部位X方向疲劳裂纹· 由于X方向疲劳裂纹和Y方向疲劳裂纹的不断扩展 ,使得裂纹相遇而导致了轧辊表面氧化膜的脱落· 展开更多
关键词 有限元分析 热带轧机 轧辊 疲劳裂纹 氧化膜脱落 带钢轧制
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Sm对AZ31-0.5Ni镁合金组织与性能影响的研究
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作者 罗宁 林贵强 +5 位作者 娄崟崟 何人桂 韩宝军 李小康 杨初斌 刘勇 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期67-76,共10页
目的 以AZ31-0.5Ni合金为基础,通过添加不同含量稀土元素Sm,制备不同合金成分的镁合金,研究合金的组织与性能,以获得综合性能良好的可溶性镁合金,为开发低成本高强度的可溶性镁合金提供依据。方法 采用电阻炉对铸态合金进行熔炼,对获得... 目的 以AZ31-0.5Ni合金为基础,通过添加不同含量稀土元素Sm,制备不同合金成分的镁合金,研究合金的组织与性能,以获得综合性能良好的可溶性镁合金,为开发低成本高强度的可溶性镁合金提供依据。方法 采用电阻炉对铸态合金进行熔炼,对获得的铸态合金进行热挤压以制备出挤压态合金。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段对合金组织进行观察,并对合金的力学性能与腐蚀性能进行研究。结果 在铸态合金中,随Sm含量的增加,Mg17Al12含量减少,Al2Sm相不断增多,且Al11Sm3形态会发生一定改变。在挤压态合金中,Sm含量的增加能提高合金屈服强度,当Sm的质量分数为4%时,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为270 MPa、180 MPa和13.7%。随Sm含量的增加,合金的腐蚀速率不是单调变化。Al2Sm、Mg17Al12、Al11Sm3与α-Mg基体之间的相对电势差分别约为390、300和200 mV,这可能是导致腐蚀速率变化的内在原因。结论 Sm可以改善AZ31-0.5Ni合金的屈服强度,本实验结果可为低成本高强度可溶性镁合金的开发提供依据。 展开更多
关键词 钐 镁合金 微观组织 腐蚀速率 力学性能
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