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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:3
1
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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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
2
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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基于锥形孔的干涉配合铆接应力特性研究 被引量:1
3
作者 侯红玲 黄涛 +2 位作者 胡海滨 杨澳 赵永强 塑性工程学报 北大核心 2025年第1期112-121,共10页
针对干涉配合铆接过程中铆钉孔上端变形明显、干涉量大、应力集中等现象,提出了一种带锥度的新型铆钉孔铆接方案,以改善板材应力分布和降低铆接过程中产生的残余应力。基于有限元方法,对准静态铆接过程进行模拟仿真,得到了锥形孔与常规... 针对干涉配合铆接过程中铆钉孔上端变形明显、干涉量大、应力集中等现象,提出了一种带锥度的新型铆钉孔铆接方案,以改善板材应力分布和降低铆接过程中产生的残余应力。基于有限元方法,对准静态铆接过程进行模拟仿真,得到了锥形孔与常规孔铆接后的Mises应力以及铆接头径向和周向残余应力变化规律。结果表明,锥形孔试件沿径向和周向残余应力均低于常规铆钉孔试件的应力。随着锥度增大,沿板厚方向的径向和周向残余应力逐渐降低;沿铆钉孔径向,锥形孔接头径向残余应力明显降低,周向残余应力与常规孔接头残余应力基本一致。对比仿真和试验得到的力-位移曲线、镦头尺寸和相对干涉量变化情况,结果表明,试验和仿真模拟的力-位移曲线最大误差为7.03%;镦头尺寸最大误差为6.93%;3个铆接件与仿真得到的接头平均相对干涉量误差为5.01%。改变预制孔的锥度可以降低铆接后铆接头的残余应力,有效改善了铆接过程中的应力集中。 展开更多
关键词 锥形孔 铆接 残余应力
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《塑性工程学报》征稿简则
4
塑性工程学报 北大核心 2025年第5期244-244,共1页
《塑性工程学报》(ISSN 1007-2012,Journal of Plasticity Engineering)为中文月刊,全国中文核心期刊,是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的学术期刊,国内外公开发行。被国内外众多知名数据库收录:中文核心期刊要目总览(北... 《塑性工程学报》(ISSN 1007-2012,Journal of Plasticity Engineering)为中文月刊,全国中文核心期刊,是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的学术期刊,国内外公开发行。被国内外众多知名数据库收录:中文核心期刊要目总览(北大)、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊、RCCSE中国核心学术期刊、中国科技期刊引证报告统计源核心期刊、中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)、中国学术期刊文摘数据库(核心版,CSAD-C)、中国学术期刊综合评价数据库、国外被美国化学文摘CA及美国《剑桥科学文摘材料信息》(CSA:MI)、荷兰爱思维尔公司Scopus数据库、《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》等。 展开更多
关键词 塑性工程学报 美国剑桥科学文摘材料信息
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《塑性工程学报》征稿简则
5
塑性工程学报 北大核心 2025年第6期F0003-F0003,共1页
《塑性工程学报》(ISSN 1007-2012,Journal of Plasticity Engineering)为中文月刊,全国中文核心期刊,是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的学术期刊,国内外公开发行。被国内外众多知名数据库收录:中文核心期刊要目总览(北... 《塑性工程学报》(ISSN 1007-2012,Journal of Plasticity Engineering)为中文月刊,全国中文核心期刊,是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的学术期刊,国内外公开发行。被国内外众多知名数据库收录:中文核心期刊要目总览(北大)、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊、 RCCSE中国核心学术期刊、中国科技期刊引证报告统计源核心期刊、中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)、中国学术期刊文摘数据库(核心版,CSAD-C)、中国学术期刊综合评价数据库、国外被美国化学文摘CA及美国《剑桥科学文摘材料信息》(CSA:MI)、荷兰爱思维尔公司Scopus数据库、《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》等。 展开更多
关键词 塑性工程学报 美国剑桥科学文摘材料信息
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《塑性工程学报》征稿简则
6
塑性工程学报 北大核心 2025年第8期F0003-F0003,共1页
《塑性工程学报》(ISSN 1007-2012, Journal of Plasticity Engineering)为中文月刊,全国中文核心期刊,是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的学术期刊,国内外公开发行。被国内外众多知名数据库收录:中文核心期刊要目总览(... 《塑性工程学报》(ISSN 1007-2012, Journal of Plasticity Engineering)为中文月刊,全国中文核心期刊,是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的学术期刊,国内外公开发行。被国内外众多知名数据库收录:中文核心期刊要目总览(北大)、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊、 RCCSE中国核心学术期刊、中国科技期刊引证报告统计源核心期刊、中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)、中国学术期刊文摘数据库(核心版, CSAD-C)、中国学术期刊综合评价数据库、国外被美国化学文摘CA及美国《剑桥科学文摘材料信息》(CSA:MI)、荷兰爱思维尔公司Scopus数据库、《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》等。 展开更多
关键词 塑性工程学报 美国剑桥科学文摘材料信息
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形变热处理对Incoloy 800合金组织及耐腐蚀性能的影响 被引量:1
7
作者 江鸿 刘航 +1 位作者 强雨霖 张子旭 塑性工程学报 北大核心 2025年第1期228-234,共7页
以95%冷轧获得的纳米晶Incoloy 800合金为对象,研究了不同退火温度下纳米晶材料的微观组织及在模拟Cl-的腐蚀环境中电化学腐蚀行为。结果表明:冷轧态合金微观组织得到显著细化,500℃退火后合金得到初步回复,温度升高至600℃晶界变得清晰... 以95%冷轧获得的纳米晶Incoloy 800合金为对象,研究了不同退火温度下纳米晶材料的微观组织及在模拟Cl-的腐蚀环境中电化学腐蚀行为。结果表明:冷轧态合金微观组织得到显著细化,500℃退火后合金得到初步回复,温度升高至600℃晶界变得清晰,同时出现析出相TiC及Cr_(23)C_(6)。700℃退火后合金发生明显的再结晶,析出相Cr_(23)C_(6)大量增加,弥散分布于基体。冷轧态Incoloy 800合金耐腐蚀性能最好,高密度位错为表面钝化膜的形成提供位点,进入活化阶段钝化膜能降低腐蚀速率。其中,600℃退火合金相较其他温度的耐腐蚀性能较好。700℃退火后,Cr_(23)C_(6)相大量析出,耐腐蚀性能最差。 展开更多
关键词 Incoloy 800合金 形变热处理 微观组织 耐腐蚀性
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中等应变速率轧制混晶AZ31镁合金板材的微观组织、力学性能和断裂行为
8
作者 刘筱 许康 +5 位作者 朱必武 马丽莉 魏福安 刘文辉 徐从昌 李落星 塑性工程学报 北大核心 2025年第5期76-82,共7页
通过中等应变速率轧制工艺制备了多尺度的混晶镁合金板材,并对该合金的组织、力学性能及断裂行为进行研究。结果表明,在轧制应变速率为1.5 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶和孪晶的混合;当轧制应变速率为4.0 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶、链... 通过中等应变速率轧制工艺制备了多尺度的混晶镁合金板材,并对该合金的组织、力学性能及断裂行为进行研究。结果表明,在轧制应变速率为1.5 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶和孪晶的混合;当轧制应变速率为4.0 s^(-1)时,组织为粗晶、细晶、链条晶粒和孪晶的混合;当轧制应变速率为6.5 s^(-1)时,组织主要以粗晶和细晶为主。在温度为370℃,应变速率为4.0 s^(-1)下轧制后的板材的晶粒尺寸分布呈双峰特征,从而具有较高的抗拉强度(265 MPa)和伸长率(19.5%),中等应变速率轧制后板材的裂纹归因于细晶区孔洞形核、长大和合并以及粗晶区孪晶诱导裂纹萌生和扩展。 展开更多
关键词 AZ31镁合金 中等应变速率轧制 双峰分布 混晶 断裂行为
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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
9
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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空间导管成形尺寸精度分析和控制方法研究进展与展望
10
作者 余海东 程嘉 +2 位作者 高畅 赵勇 顾彬 塑性工程学报 北大核心 2025年第8期1-22,共22页
导管作为火箭、飞机和船舶等装备的关键组成部分,其成形尺寸精度直接关系到装备的整体质量及服役稳定性与可靠性。建立精确的导管成形尺寸预测方法和有效的控制策略,对于提升导管系统的装配性能和装备的服役表现至关重要。首先,从导管... 导管作为火箭、飞机和船舶等装备的关键组成部分,其成形尺寸精度直接关系到装备的整体质量及服役稳定性与可靠性。建立精确的导管成形尺寸预测方法和有效的控制策略,对于提升导管系统的装配性能和装备的服役表现至关重要。首先,从导管的拓扑构型出发,探讨了导管空间构型的参数化表征方法,为尺寸精度分析提供了基础。然后,从几何特征、材料特性以及应用需求等多个维度系统地讨论了金属管材弯曲成形的主要方法,综述了现有的导管几何尺寸精度分析方法,涵盖了单弯管材成形回弹、伸长率、关键点偏移及整体多弯导管构型预测等内容。此外,探讨了无余量和有余量弯曲工艺中导管成形精度的控制与补偿方法。最后,针对航空航天及船海等领域中导管空间结构越来越复杂、装配精度要求不断增加的发展趋势,分析了导管整体成形尺寸精度预测与控制面临的挑战,并展望了未来研究的主要方向。 展开更多
关键词 管材弯曲 导管形态 导管回弹 成形精度 弯曲补偿
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GH4742高温合金热成形过程组织演化模拟及验证
11
作者 张文文 李虎成 +4 位作者 刘云龙 冯阳 田强 秦鹤勇 刘鑫刚 塑性工程学报 北大核心 2025年第9期235-249,共15页
为准确预测GH4742高温合金在热成形过程中的组织演化规律,利用多种试验手段,基于经典的晶粒长大模型、动态再结晶模型和静态再结晶模型,借助Deform 3D软件实现对GH4742高温合金从锻前预热直至模锻完成的整个锻造过程的全流程模拟。同时... 为准确预测GH4742高温合金在热成形过程中的组织演化规律,利用多种试验手段,基于经典的晶粒长大模型、动态再结晶模型和静态再结晶模型,借助Deform 3D软件实现对GH4742高温合金从锻前预热直至模锻完成的整个锻造过程的全流程模拟。同时把全流程模拟应用到某新型高压涡轮盘的锻造过程,分析锻造过程中锻件各工艺流程对晶粒长大、动态再结晶和静态再结晶过程的影响。通过电子背散射衍射技术,对锻造完成后的实际锻件进行解剖与组织分析,研究涡轮盘内部的微观组织演化并验证模型准确性。结果表明,模拟结果比较准确,所用模型及参数可靠。 展开更多
关键词 GH4742高温合金 涡轮盘 微观组织演化 静态再结晶 有限元模拟
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熔体温度对聚合物双腔微管挤出成型的影响
12
作者 邓小珍 陈天荣 +5 位作者 纪海波 王自赟 肖兵 刘萍先 刘国亮 钟世开 塑性工程学报 北大核心 2025年第4期124-130,共7页
以聚合物双腔微管为研究对象,采用PTT黏弹本构方程和Arrhenius黏度与温度关系方程,建立了双腔微管三维非等温挤出流动数值模型,并运用有限元方法进行了数值求解。通过分析传统和气辅两种不同挤出方式下口模内外熔体速度场、压力场和法... 以聚合物双腔微管为研究对象,采用PTT黏弹本构方程和Arrhenius黏度与温度关系方程,建立了双腔微管三维非等温挤出流动数值模型,并运用有限元方法进行了数值求解。通过分析传统和气辅两种不同挤出方式下口模内外熔体速度场、压力场和法向应力场的异同,探究了熔体温度对聚合物双腔微管挤出成型的影响。结果表明:在传统挤出成型中,熔体温度升高对双腔微管的型腔圆度提高及壁厚变厚有积极作用,但对微管外轮廓圆度的影响不明显,其中微管型腔椭圆度从16.3%降至7.14%,而在气辅挤出成型中,微管圆度和壁厚始终保持稳定,不受熔体温度的影响。 展开更多
关键词 双腔微管 气辅挤出成型 椭圆度 非等温 数值模拟
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退火温度对TA1/TC4波纹轧复合板力学性能及微观组织的影响
13
作者 张鹏 宁少波 +4 位作者 王涛 任忠凯 赵浩 刘文文 郭继保 塑性工程学报 北大核心 2025年第2期194-202,共9页
对波纹轧制工艺制备得到的TA1/TC4复合板进行轧后退火研究,通过拉伸、拉剪测试以及界面微观组织表征,研究了退火温度对波纹热轧TA1/TC4复合板变形失效行为的作用机制。结果表明,低温退火(350~450℃)时,复合板基材的静态回复程度较低,复... 对波纹轧制工艺制备得到的TA1/TC4复合板进行轧后退火研究,通过拉伸、拉剪测试以及界面微观组织表征,研究了退火温度对波纹热轧TA1/TC4复合板变形失效行为的作用机制。结果表明,低温退火(350~450℃)时,复合板基材的静态回复程度较低,复合板内部的加工硬化现象仍较明显,导致复合板韧塑性能力提升不明显,随着退火温度的升高,复合板塑性改善明显。当退火温度高于500℃时,复合板的拉伸和剪切性能下降明显,对复合板的综合力学性能存在不利影响。力学性能测试结果表明,在500℃,1 h的退火条件下,复合板的综合力学性能最佳,此时屈服强度为802.3 MPa,剪切强度为366.54 MPa,伸长率接近10.5%。 展开更多
关键词 波纹轧制 TA1/TC4复合板 退火温度 力学性能 界面微观组织
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GH4079高温合金的热变形行为及热加工图
14
作者 张文文 王帅杰 +3 位作者 刘云龙 田强 秦鹤勇 刘鑫刚 塑性工程学报 北大核心 2025年第3期186-199,共14页
为研究GH4079合金热加工工艺特性,通过对锻态GH4079合金进行热压缩试验,获得了其真实应力-真实应变曲线,研究了不同变形条件下的流变应力曲线,并对曲线数据进行了摩擦修正和绝热温升修正。根据修正之后的数据,建立了能准确预测GH4079合... 为研究GH4079合金热加工工艺特性,通过对锻态GH4079合金进行热压缩试验,获得了其真实应力-真实应变曲线,研究了不同变形条件下的流变应力曲线,并对曲线数据进行了摩擦修正和绝热温升修正。根据修正之后的数据,建立了能准确预测GH4079合金峰值应力的本构模型和热加工图。结果表明,GH4079合金在变形温度1000~1160℃、应变速率0.01~1 s^(-1)下的真实应力-真实应变曲线均呈现典型的动态软化特征。通过对合金的真实应力-真实应变曲线进行分析得到合金的高温本构方程,建立合金的热加工图。当应变为0.2时,失稳区域出现在低温高应变速率条件下。当应变为0.6时,在1010~1095℃/0.1~1 s^(-1)条件下为失稳区,合金锻造区间较窄。结合热加工图和显微组织分析,提出合金最优的热加工区间为1120~1150℃/0.01~0.1 s^(-1)。 展开更多
关键词 GH4079高温合金 热加工图 本构方程 变形行为
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超声滚压对AISI420不锈钢旋转弯曲疲劳性能的影响
15
作者 程俊 许志龙 +2 位作者 弓清忠 李波 翁建春 塑性工程学报 北大核心 2025年第4期82-89,共8页
采用不同的工艺参数组合对AISI420不锈钢试样进行超声滚压处理,研究超声滚压工艺对其旋转弯曲疲劳性能的影响。使用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和维氏硬度计等设备对超声滚压处理前后试样的表面完整性进行了表征,包括表面形貌、表面粗... 采用不同的工艺参数组合对AISI420不锈钢试样进行超声滚压处理,研究超声滚压工艺对其旋转弯曲疲劳性能的影响。使用激光共聚焦显微镜、扫描电镜和维氏硬度计等设备对超声滚压处理前后试样的表面完整性进行了表征,包括表面形貌、表面粗糙度、表层硬度和残余应力分布等。结果表明,随着超声滚压静压力的增加,表面粗糙度先大幅降低,后小幅上升,表面粗糙度Ra最低达到0.19μm;表层硬度随着静压力的增加而增加,硬度影响层的深度约200μm;超声滚压在表层引入梯度分布的残余压应力,表层最大残余压应力达到462 MPa。随着静压力的增加,残余压应力沿深度方向先增加后减小。超声滚压处理后,AISI420不锈钢试样的旋转弯曲疲劳寿命比未处理试样最大提高了约2.8倍。分析了表面完整性对疲劳寿命的影响,结果显示表层残余压应力是提高疲劳寿命的关键因素。 展开更多
关键词 超声滚压 AISI420不锈钢 表面完整性 疲劳性能
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机器学习在热加工过程能耗预测中的应用与研究进展
16
作者 黄锋 黄洋 +2 位作者 彭元凯 胡志力 华林 塑性工程学报 北大核心 2025年第9期157-172,共16页
作为工业生产中的重要一环,金属热加工通常以高能耗和高排放而著称。在“双碳”经济背景下,热加工企业迫切需要通过节能减排措施推动可持续发展。能耗预测能够为定向节能减排提供方向,但传统的能耗预测方法难以准确挖掘各工序间的能耗... 作为工业生产中的重要一环,金属热加工通常以高能耗和高排放而著称。在“双碳”经济背景下,热加工企业迫切需要通过节能减排措施推动可持续发展。能耗预测能够为定向节能减排提供方向,但传统的能耗预测方法难以准确挖掘各工序间的能耗映射关系,导致管控方式较为粗放。随着机器学习技术的快速发展,处理高维数据中的复杂非线性耦合问题成为可能,为热加工能耗预测提供了新的思路。综述了机器学习在热加工能耗预测中的应用与研究进展。首先,简要介绍了机器学习在能耗预测中的流程与经典模型,并重点分析了主要能耗设备:工业炉(加热炉)、液压机和工业机器人的能耗预测与优化方法。此外,强调了工序间能耗映射关系的重要性。由于热加工工序间存在复杂的相互影响,加工温度直接影响材料性能和加工效率。因此,构建全流程的能耗预测模型,将工艺参数、能耗与产品质量联系起来,已成为未来热加工能耗预测发展的重要方向。 展开更多
关键词 金属热加工 机器学习 设备能耗 能耗预测
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铆钉数量和分布模式对自冲铆接头力学性能和失效模式的影响
17
作者 成艾国 王超 +1 位作者 于万元 何智成 塑性工程学报 北大核心 2025年第7期102-113,共12页
为了提升钢-铝自冲铆接头的力学性能,采用了多接头的增强方案,系统研究了铆钉数量和分布模式对钢-铝自冲铆接头的力学性能和失效模式的影响。首先,设计了6种接头,通过剪切拉伸试验表征了接头在不同接头配置下的力学性能和失效模式。然后... 为了提升钢-铝自冲铆接头的力学性能,采用了多接头的增强方案,系统研究了铆钉数量和分布模式对钢-铝自冲铆接头的力学性能和失效模式的影响。首先,设计了6种接头,通过剪切拉伸试验表征了接头在不同接头配置下的力学性能和失效模式。然后,建立了自冲铆接过程和剪切拉伸试验的仿真模型,分析了铆接过程和拉伸过程中的应力分布。结果表明:多接头方案可以获得更高的峰值力和能量吸收,但峰值力存在部分衰减。采用在剪切方向布置一个铆钉抑制钢板弯曲的双接头J2-1和三接头J3-2的效果最优。铆钉数量和分布模式改变了接头的失效模式,存在互锁失效、钉头脱出和铆钉断裂3种失效模式。多接头方案可以降低铆钉上分布的应力,但会增加上层钢板上的应力。 展开更多
关键词 自冲铆接 多接头 力学性能 失效模式 仿真模型
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焊后奥氏体不锈钢蠕变本构模型和应力松弛效应研究
18
作者 李成 翟华 +2 位作者 朱连伟 刘琼 刘志宏 塑性工程学报 北大核心 2025年第9期140-148,共9页
不锈钢焊接后会产生较高的残余应力,残余应力的消除与材料的蠕变行为紧密相关。从304奥氏体不锈钢焊接板材中取出试样,在763~783 K时效温度和250~380 MPa应力条件下,采用RWS电子蠕变试验机对焊接试样进行持久蠕变和应力松弛实验,分析了... 不锈钢焊接后会产生较高的残余应力,残余应力的消除与材料的蠕变行为紧密相关。从304奥氏体不锈钢焊接板材中取出试样,在763~783 K时效温度和250~380 MPa应力条件下,采用RWS电子蠕变试验机对焊接试样进行持久蠕变和应力松弛实验,分析了在不同载荷下稳态蠕变速率的变化趋势。采用包含双曲正弦函数的Arrhenius方程,对蠕变数据进行拟合分析,建立了与温度和应力关联的蠕变本构模型,并验证了本构方程的有效性和准确性。基于ABAQUS建立了考虑蠕变本构方程的应力松弛仿真模型,分析了不同载荷下的应力松弛变化趋势。结果表明,依据本构方程计算出的稳态蠕变速率与实验结果的平均误差为3.74%,且应力松弛仿真结果的平均误差为2.65%。 展开更多
关键词 奥氏体不锈钢 稳态蠕变速率 蠕变本构模型 应力松弛 有限元方法
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基于响应面法的端面齿轮精压成形模拟及优化研究
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作者 王雪 朱亚辉 +3 位作者 杨岑 周玉峰 李萍 薛克敏 塑性工程学报 北大核心 2025年第1期68-75,共8页
为了提高新能源汽车用端面齿轮的成形质量,提高锻件综合性能,减少模具磨损,以端面精压成形工艺代替传统闭式模锻,利用有限元模拟技术和BBD响应面法对其成形过程进行数值模拟和工艺优化。选取摩擦因数、成形速度和坯料温度作为优化参数,... 为了提高新能源汽车用端面齿轮的成形质量,提高锻件综合性能,减少模具磨损,以端面精压成形工艺代替传统闭式模锻,利用有限元模拟技术和BBD响应面法对其成形过程进行数值模拟和工艺优化。选取摩擦因数、成形速度和坯料温度作为优化参数,以最大成形载荷和变形均匀系数作为优化目标,利用响应面模型进行多目标优化,结果表明:坯料温度和摩擦因数对成形载荷的影响最显著,而变形均匀系数主要受坯料温度的影响;最佳工艺参数组合方案为摩擦因数0.11,成形速度1.38 mm·s^(-1),坯料温度400℃。在最优工艺参数下进行锻件成形过程的多物理场分析,结果表明:坯料流动方向有序,齿根部位优先发生塑性变形,齿形端面的等效应力和等效应变分布均匀性在成形过程中不断提高,试验得到的锻件成形质量良好,未发现明显成形缺陷,齿形端面的显微硬度较初始态提升了8.1%。 展开更多
关键词 端面齿轮 端面精压 响应面法 数值模拟 工艺优化
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杯形件三旋轮流动旋压成形扩径机理研究
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作者 夏琴香 陈凯文 +2 位作者 肖刚锋 周昊阳 陈灿 塑性工程学报 北大核心 2025年第9期173-179,共7页
针对杯形件流动旋压成形时因扩径而影响零件成形精度的问题,基于ABAQUS/explicit平台构建了薄壁杯形件三旋轮流动旋压有限元模型,并通过试验验证了模型的可靠性,探索了各成形阶段材料的流动情况,分析了杯形件三旋轮流动旋压扩径产生的机... 针对杯形件流动旋压成形时因扩径而影响零件成形精度的问题,基于ABAQUS/explicit平台构建了薄壁杯形件三旋轮流动旋压有限元模型,并通过试验验证了模型的可靠性,探索了各成形阶段材料的流动情况,分析了杯形件三旋轮流动旋压扩径产生的机理,研究了进给比、旋轮成形角和旋轮圆角半径对扩径的影响规律。结果表明:在稳定旋压成形阶段,旋轮下方材料的流动存在一个分流面,将材料切向流动分成了两个相反方向,造成切向拉伸变形,旋轮两侧材料受到旋轮下方材料挤压的影响产生切向压缩变形,当两侧材料的压缩变形小于旋轮下方材料的拉伸变形时产生扩径;在旋压结束阶段,因为未变形段材料减少使刚度下降,毛坯口部发生翘曲现象,导致口部产生扩径。较大的进给比有利于保持稳定旋压成形阶段内径精度,但会导致旋压结束阶段产生较大扩径;增大旋轮成形角或减小旋轮圆角半径对减小稳定旋压成形阶段及旋压结束阶段的扩径均有利。 展开更多
关键词 杯形件 流动旋压 三旋轮 扩径机理 材料流动
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