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圆柱体内部空洞热锻闭合过程的数值模拟 被引量:23
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作者 崔振山 徐秉业 +2 位作者 任广升 徐春国 刘桂华 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2002年第1期49-52,共4页
通过合理制定热锻工艺来消除材料内部缺陷是材料加工领域的重要课题。本文应用商用有限元软件MARC ,模拟了圆柱体热镦粗时内部空洞的闭合过程 ,分析了空洞变形时的应力和应变以及影响空洞闭合和焊合的各种因素。模拟结果表明 ,变形过程... 通过合理制定热锻工艺来消除材料内部缺陷是材料加工领域的重要课题。本文应用商用有限元软件MARC ,模拟了圆柱体热镦粗时内部空洞的闭合过程 ,分析了空洞变形时的应力和应变以及影响空洞闭合和焊合的各种因素。模拟结果表明 ,变形过程中空洞边缘微小区域内会产生双向拉应力 ,直到闭合时拉应力才会变成压应力。压下方向的应变是绝对值最大的应变 ,主导着空洞的闭合过程。高温下的空洞闭合后能够立即完成再结晶过程 。 展开更多
关键词 空洞闭合 大锻件 数值模拟 有限元模型 圆柱体 热锻工艺
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镁合金锻造研究综述 被引量:24
2
作者 高建良 章桢彦 +2 位作者 靳丽 董杰 丁文江 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第15期104-108,共5页
讨论了镁合金锻造研究的现状与进展,介绍了常用锻造镁合金种类、镁合金锻造特点、影响镁合金锻造的因素以及锻造过程中组织演变和力学行为,最后展望了锻造镁合金的发展方向及应用前景。
关键词 镁合金 锻造 影响因素 组织演变 力学行为
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双性能钛合金压气机盘的成形机理 被引量:19
3
作者 姚泽坤 郭鸿镇 +5 位作者 刘建超 苏祖武 姜明 应志毅 刘建宇 崔健 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期378-382,共5页
通过将两相钛合金毛坯组织改变为针状α′相过饱和马氏体 ,根据盘形零件各部位在工作环境下对组织形态的要求各不相同 ,设计了能控制应变量的毛坯形状和规格 ,制造出轮缘具有网篮状组织或魏氏组织 ,而轮辐、轮毂具有等轴细晶组织的双重... 通过将两相钛合金毛坯组织改变为针状α′相过饱和马氏体 ,根据盘形零件各部位在工作环境下对组织形态的要求各不相同 ,设计了能控制应变量的毛坯形状和规格 ,制造出轮缘具有网篮状组织或魏氏组织 ,而轮辐、轮毂具有等轴细晶组织的双重组织—双重性能的压气机盘 ,以满足工作温度梯度、应力梯度较大的航空发动机内压缩机用盘形件的要求。 展开更多
关键词 TC11钛合金 双性能盘 成形机理 压气机 锻造
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锻态TB6钛合金热变形行为及组织演变 被引量:14
4
作者 邱伟 鲁世强 +3 位作者 欧阳德来 余兴强 黄旭 雷力明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期38-43,共6页
在THERMECMASTER-Z型热模拟试验机上,对锻态TB6钛合金在真应变为0.92、变形温度为800℃~1150℃、应变速率为0.001s-1~1s-1的条件下进行等温恒应变速率压缩试验,分析合金在β单相区条件下的热变形特点,并观察金相组织。结果表明,应变... 在THERMECMASTER-Z型热模拟试验机上,对锻态TB6钛合金在真应变为0.92、变形温度为800℃~1150℃、应变速率为0.001s-1~1s-1的条件下进行等温恒应变速率压缩试验,分析合金在β单相区条件下的热变形特点,并观察金相组织。结果表明,应变速率对合金流动应力的影响较显著;而变形温度对合金流动应力的影响在较高应变速率时较大,在较低应变速率时较小。动态再结晶晶粒尺寸和动态再结晶体积分数,随温度的升高而增大,随应变速率的增大而减小。从晶粒细化和动态再结晶组织均匀性考虑,当真应变为0.92时,变形温度选择在950℃~1050℃之间,应变速率选择在0.01s-1为宜。 展开更多
关键词 锻态TB6钛合金 变形温度 应变速率 流动应力 显微组织
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圆柱体平板间镦粗的热力分析 被引量:13
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作者 罗文波 胡云贵 +2 位作者 胡自化 郭燕伶 彭炎荣 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2000年第1期64-69,共6页
金属塑性成形是一种典型的热力耦合过程 ,本文在推导塑性成形过程中温度场控制方程的基础上 ,探讨了成形过程中的势力耦合效应。运用有限元方法 ,对弹塑性圆柱体平板间镦粗过程中温度场和等效应变场的变化规律进行了数值模拟 ,讨论了成... 金属塑性成形是一种典型的热力耦合过程 ,本文在推导塑性成形过程中温度场控制方程的基础上 ,探讨了成形过程中的势力耦合效应。运用有限元方法 ,对弹塑性圆柱体平板间镦粗过程中温度场和等效应变场的变化规律进行了数值模拟 ,讨论了成形速度和坯料初始温度对成形过程的影响。 展开更多
关键词 塑性成形 镦粗 热力耦合 圆柱体 金属平板
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径向锻造三维成形锻透性的数值模拟 被引量:37
6
作者 董节功 周旭东 +4 位作者 朱锦洪 王国宣 高全德 白振拴 孟惠霞 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期76-78,共3页
根据径向锻造的原理和GFM锻造机万能锤头锻打φ480mm圆棒料至φ250mm的工艺参数,采用DEFORM 3D软件对锻造过程进行了数值模拟;并从坯料心部的等效应变状态来研究锻件的锻透性。结果表明:用万能锤头锻打φ480mm至φ250mm坯料是可以锻透的... 根据径向锻造的原理和GFM锻造机万能锤头锻打φ480mm圆棒料至φ250mm的工艺参数,采用DEFORM 3D软件对锻造过程进行了数值模拟;并从坯料心部的等效应变状态来研究锻件的锻透性。结果表明:用万能锤头锻打φ480mm至φ250mm坯料是可以锻透的,并得到锻透性随压下量的增加而增大的定量关系;同时在相同的压下量时,锻透性随拉打速度增大而减小。 展开更多
关键词 径向锻造 锻透性 三维成形
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TC11钛合金热锻成形过程中延性损伤演化模型的建立 被引量:11
7
作者 张士宏 陈学伟 +2 位作者 王忠堂 宋鸿武 程明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期128-131,共4页
基于连续损伤理论,考虑了变形温度与应变速率的影响,将与变形温度和应变速率相关的Zener-Hol-lomon参数作为一个修正函数A(Z)引入损伤演化模型,通过TC11钛合金在高温下的单向拉伸实验,确定了模型中的系数,建立了TC11钛合金高温塑性变形... 基于连续损伤理论,考虑了变形温度与应变速率的影响,将与变形温度和应变速率相关的Zener-Hol-lomon参数作为一个修正函数A(Z)引入损伤演化模型,通过TC11钛合金在高温下的单向拉伸实验,确定了模型中的系数,建立了TC11钛合金高温塑性变形的损伤演化模型。通过高温压缩实验对模型进行了验证,结果表明,该模型可以很好地对TC11钛合金在低应变速率下的损伤行为进行预测。 展开更多
关键词 ZENER-HOLLOMON参数 损伤演化模型 TC11钛合金 塑性变形
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齿轮闭式锻造新工艺方案的数值模拟研究 被引量:10
8
作者 刘全坤 胡成亮 +1 位作者 王强 胡龙飞 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1035-1038,共4页
齿形充填不满和成形力过高是齿轮闭式锻造典型方案的缺陷。模具几何形状是影响金属塑性流动的主要因素之一,通过改变模具的几何形状可以改变金属的塑性流动。文章通过有限单元法,对3种设计方案进行了二维模拟计算,从数值模拟结果中获得... 齿形充填不满和成形力过高是齿轮闭式锻造典型方案的缺陷。模具几何形状是影响金属塑性流动的主要因素之一,通过改变模具的几何形状可以改变金属的塑性流动。文章通过有限单元法,对3种设计方案进行了二维模拟计算,从数值模拟结果中获得了各方案的应变场和速度场的分布情况,并进行比较分析,得出一种合理可行方案,该方案的坯料沿径向流动速度分布较为均匀;最后,通过三维有限元模拟技术进一步对可行方案进行验证,发现齿轮充填饱满,成形效果较好。 展开更多
关键词 直齿轮 闭式锻造 数值模拟 应变场 速度场
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TC6钛合金盘等温锻造时晶粒尺寸的数值模拟 被引量:12
9
作者 熊爱明 林海 李淼泉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期791-794,共4页
在变形温度为 80 0~ 1 0 4 0℃ ,应变速率为 0 0 0 1~ 5 0s-1和高度压缩量为 5 0 %的条件下 ,实验获得了TC6钛合金的流动应力 ,并在相同变形条件下定量研究了α相晶粒尺寸的变化。分析实验研究结果 ,建立了TC6钛合金在高温变形时的... 在变形温度为 80 0~ 1 0 4 0℃ ,应变速率为 0 0 0 1~ 5 0s-1和高度压缩量为 5 0 %的条件下 ,实验获得了TC6钛合金的流动应力 ,并在相同变形条件下定量研究了α相晶粒尺寸的变化。分析实验研究结果 ,建立了TC6钛合金在高温变形时的本构关系 ,并给出了表征TC6钛合金高温变形时α相晶粒尺寸演变的Yada模型。应用FEM模拟了TC6钛合金蜗轮盘在等温锻造过程中α相晶粒尺寸的变化。研究了变形工艺参数 (压下量、变形温度、变形速度和摩擦因子 )对零件内部α相晶粒尺寸的影响。 展开更多
关键词 TC6钛合金盘 等温锻造 晶粒尺寸 数值模拟 刚塑性有限元法 变形温度 Α相
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三维大变形弹塑性有限元分析与边界条件的处理 被引量:6
10
作者 寇淑清 傅沛福 +2 位作者 杨慎华 胡平 李运兴 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 1998年第4期65-70,共6页
提出适于大应变、大位移与界面摩擦三重非线性的三维弹塑性有限元列式,给出一种处理三维动态边界摩擦与约束的新方法,并对块体镦挤过程进行了三维数值实验。
关键词 弹塑性 有限元 边界条件 三维 变形 锻造 成形
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TC11钛合金高温变形本构关系研究 被引量:12
11
作者 赵为纲 李鑫 +4 位作者 鲁世强 刘志和 王克鲁 李臻熙 曹春晓 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期123-127,共5页
在Thermecmastor-Z型热加工模拟试验机上,对TC11钛合金在990℃~1080℃、0.001s-1~70s-1范围内进行了高温压缩实验。通过真应力-真应变曲线,分析了流动应力随变形热力参数的变化规律,并在Arrhenius方程的基础上考虑了真应变对流动应力... 在Thermecmastor-Z型热加工模拟试验机上,对TC11钛合金在990℃~1080℃、0.001s-1~70s-1范围内进行了高温压缩实验。通过真应力-真应变曲线,分析了流动应力随变形热力参数的变化规律,并在Arrhenius方程的基础上考虑了真应变对流动应力的影响,构建出TC11钛合金的本构关系。误差分析表明,该本构方程有较好的精度,可适合于工程应用。 展开更多
关键词 TC11钛合金 高温变形 本构关系
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ASME SA508-3钢的再结晶晶粒细化规律 被引量:15
12
作者 朱峰 曹起骧 徐秉业 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2000年第1期1-3,共3页
本文采用热力模拟手段研究了 ASME SA50 8- 3钢在热加工变形之后的再结晶细化规律以及其稳定晶粒尺寸 ,所得结果具有重要的理论和实际价值。
关键词 再结晶 细化 大型锻件 锻造 金属材料
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直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程数值模拟分析 被引量:11
13
作者 寇淑清 杨慎华 赵勇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期95-98,共4页
对直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程进行了三维大变形弹塑性有限元数值模拟。对闭式模锻预锻及以闭式模锻、孔分流及约束分流为终锻的两步成形过程的流动情况进行了数值分析。数值模拟结果及前期的工艺试验表明 :终锻中采取分流、尤其是约束... 对直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程进行了三维大变形弹塑性有限元数值模拟。对闭式模锻预锻及以闭式模锻、孔分流及约束分流为终锻的两步成形过程的流动情况进行了数值分析。数值模拟结果及前期的工艺试验表明 :终锻中采取分流、尤其是约束孔分流措施对于降低工作载荷、提高角隅充填能力十分有利 ,采用矩阵变换技术解决因引入边界摩擦及滑动约束带来的刚度阵非对称问题较为简单、合理、有效。 展开更多
关键词 直齿圆柱齿轮 冷精锻 有限元法 数值模拟 成形过程
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基于刚塑性有限元的GFM精锻锻透性仿真 被引量:15
14
作者 周旭东 戴晓珑 +3 位作者 王国宣 高全德 白振拴 孟惠霞 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第2期1-3,共3页
采用商用软件DEFORM用刚塑性有限元理论对GFM精锻锻透性进行了仿真研究,确认了GFM锻不透的问题并指出锻透性最大只能达到约60%,且与摩擦条件的影响关系不大,进而得出了GFM锻透性FPE与压下率△h/R的5次方回归关系式,为GFM精锻的工艺设... 采用商用软件DEFORM用刚塑性有限元理论对GFM精锻锻透性进行了仿真研究,确认了GFM锻不透的问题并指出锻透性最大只能达到约60%,且与摩擦条件的影响关系不大,进而得出了GFM锻透性FPE与压下率△h/R的5次方回归关系式,为GFM精锻的工艺设计提供了参考。 展开更多
关键词 GFM精锻 锻透性 刚塑性有限元 工艺设计
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半固态流变行为模型及应用 被引量:7
15
作者 李淼泉 卢雅琳 +1 位作者 江海涛 黄维超 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1-5,共5页
半固态成形是21世纪最具潜力的先进制造技术之一。分析了国内外半固态变形行为研究进展,重点阐述了近似单相本构关系模型、两相本构关系模型、宏观-微观耦合本构关系模型的特点及应用,特别是笔者提出的宏观-微观耦合本构关系模型反映了... 半固态成形是21世纪最具潜力的先进制造技术之一。分析了国内外半固态变形行为研究进展,重点阐述了近似单相本构关系模型、两相本构关系模型、宏观-微观耦合本构关系模型的特点及应用,特别是笔者提出的宏观-微观耦合本构关系模型反映了工艺参数和微观组织参数对半固态流变应力的影响。同时,笔者将新型宏观-微观耦合本构关系模型应用于Al-4Cu-Mg合金半固态反挤压过程的有限元数值模拟,获得了工艺参数对应力应变、温度、晶粒尺寸、液相体分数和挤压载荷等的影响规律,数值模拟结果与半固态实验结果基本一致。 展开更多
关键词 半固态 变形 微观组织 模型
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复杂锻件净成形过程温度场的数值模拟 被引量:10
16
作者 陈国学 胡炜 耿健 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 1998年第4期59-64,共6页
本文以数值模拟方法为工具,以齿轮温态净成形(Net-ShapeForming)工艺为对象,研究了复杂锻件净成形过程热力学因素对工件/模具系统的影响。重点探讨了工件与模具的接触传热问题及使用有限元程序分析计算的实现方法... 本文以数值模拟方法为工具,以齿轮温态净成形(Net-ShapeForming)工艺为对象,研究了复杂锻件净成形过程热力学因素对工件/模具系统的影响。重点探讨了工件与模具的接触传热问题及使用有限元程序分析计算的实现方法,并验证了其正确性。模拟分析得到的温度场可用于模具寿命和锻件精度的预测。 展开更多
关键词 锻造 净成形 温度场 数值模拟 复杂锻件
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等温锻造温度对2B70铝合金组织性能的影响 被引量:8
17
作者 刘鸣 郭鸿镇 +3 位作者 梁业 姚泽坤 阙基蓉 方清万 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2008年第5期9-11,15,共4页
研究了不同等温锻造温度对2B70铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明随着锻造温度的升高,2B70合金的室温拉伸性能变化不显著,在450℃达到峰值,在很宽的锻造温度范围保持了较好的塑性,最佳等温锻造温度为430~450℃。经等温锻造及... 研究了不同等温锻造温度对2B70铝合金显微组织与力学性能的影响。结果表明随着锻造温度的升高,2B70合金的室温拉伸性能变化不显著,在450℃达到峰值,在很宽的锻造温度范围保持了较好的塑性,最佳等温锻造温度为430~450℃。经等温锻造及固溶时效处理后,显微组织不具有明显的方向性,晶粒多为等轴晶,具有优良的组织均匀性和稳定性。在450~480℃,S(Al2CuMg)和Mg2Si等强化相析出明显增多,480℃时晶粒明显长大。 展开更多
关键词 LD-1铝合金 等温锻造 力学性能 显微组织
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锻造理论与工艺的进展 被引量:6
18
作者 刘助柏 张庆 +4 位作者 王连东 梁辰 邓冬梅 王雷刚 李纬民 《燕山大学学报》 CAS 2000年第4期294-301,共8页
塑性加工原理中,在镦粗工艺理论方面,发现、提出与研究了平板间镦粗圆柱体的新理论。在此基础上,提出了广义滑移线法和力学分块祛。为了克服平板激粗时其镦粒体内变形不均匀与应力状态不佳的两大缺陷,从改变毛坯端部的边界条件入手... 塑性加工原理中,在镦粗工艺理论方面,发现、提出与研究了平板间镦粗圆柱体的新理论。在此基础上,提出了广义滑移线法和力学分块祛。为了克服平板激粗时其镦粒体内变形不均匀与应力状态不佳的两大缺陷,从改变毛坯端部的边界条件入手,提出了一种新工艺──锥形板镦粗。在拔长工艺理论方面,应用方柱体镦粗的两个新力学模型与拔长的刚端影响问题,论证了只有砧宽比一个工艺参数的不足,而应补充一个新的工艺参数──料宽比,才能正确描述拔长体中心区域的应力状态与有效控制锻件质量,并进一步解决了该拔长理论工艺参数量值的合理匹配与确定,在“锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响”研究中,提出了增加料宽比对横向拉应力控制的“新FM(FreefromMannesmanneffect)法”。并在此基础上提出了横向无拉应力锻造法。用上述理论指导工艺生产,可大幅度提高锻件的质量。 展开更多
关键词 镦粗 拔长 刚塑性 静水应力 锻造理论 锻造工艺
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锻件变形均匀性控制的研究 被引量:6
19
作者 赵新海 赵国群 王同海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期225-228,共4页
在已有研究工作的基础上 ,对控制变形均匀性的目标函数进行修改 ,考虑到单元体积的影响 ,把单元体积以权因子的方式加入目标函数 ,可以应用于复杂的变形过程。给出了目标函数的表达形式 ,详细推导了目标函数、单元体积、单元节点坐标对... 在已有研究工作的基础上 ,对控制变形均匀性的目标函数进行修改 ,考虑到单元体积的影响 ,把单元体积以权因子的方式加入目标函数 ,可以应用于复杂的变形过程。给出了目标函数的表达形式 ,详细推导了目标函数、单元体积、单元节点坐标对优化设计变量的灵敏度。应用该方法对圆柱体平模镦粗工艺进行预成形优化设计 ,给出了相应的优化设计结果 ,与没有优化的情况进行了比较 。 展开更多
关键词 锻造 预成形设计 灵敏度分析 变形均匀性 控制
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FGH96合金的热变形行为及其热加工图 被引量:10
20
作者 张仁鹏 李付国 王晓娜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期652-656,共5页
通过热压缩试验研究了FGH96粉末高温合金在应变速率为0.001~0.1s^-1,变形温度为1000~1100℃条件下的热成形性能,建立了FGH96的热变形方程。综合考虑变形温度和应变速率对FGH96合金的变形行为和可加工性的影响,基于动态材料模型... 通过热压缩试验研究了FGH96粉末高温合金在应变速率为0.001~0.1s^-1,变形温度为1000~1100℃条件下的热成形性能,建立了FGH96的热变形方程。综合考虑变形温度和应变速率对FGH96合金的变形行为和可加工性的影响,基于动态材料模型建立了应变为0.07~0.5的能量耗散图,根据稳定性判据得到非稳定区,将两者叠加,就构成FGH96的热加工图。根据热加工图确定了实际可行的热变形工艺参数范围。 展开更多
关键词 粉末高温合金 热变形方程 热加工图
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