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钛合金三层空心结构模拟件设计及高周疲劳实验 被引量:6
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作者 邓瑛 韩秀全 +1 位作者 邵杰 邓武警 《航空制造技术》 北大核心 2013年第16期52-54,共3页
本文设计了具有真实部件内、外部结构特征的模拟件,高周疲劳实验表明,裂纹萌生于空心区。试验数据对研究钛合金3层空心结构的动态响应特性、疲劳性能影响因素以及提高结构设计水平具有重要意义。
关键词 钛合金 空心结构 疲劳 模拟件设计
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钛合金空心点阵超塑成形/扩散连接成形工艺和性能研究 被引量:2
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作者 赵冰 杨毅 +9 位作者 李志强 慕延宏 刘胜京 张斌 张超 孙朝阳 刘杨 王新筑 褚兴荣 韩数 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期24-35,共12页
钛合金空心点阵是典型的承载–功能一体化结构,采用单轴拉伸方法,在不同温度、应变速率条件下测定TA15、TA32钛合金的超塑拉伸延伸率,最大延伸率分别达到1450%和950%,后在不同温度、压力条件下进行扩散连接试验。根据超塑拉伸和扩散连... 钛合金空心点阵是典型的承载–功能一体化结构,采用单轴拉伸方法,在不同温度、应变速率条件下测定TA15、TA32钛合金的超塑拉伸延伸率,最大延伸率分别达到1450%和950%,后在不同温度、压力条件下进行扩散连接试验。根据超塑拉伸和扩散连接试验,确定了超塑成形和扩散连接(Superplastic forming/diffusion bonding,SPF/DB)的最佳工艺参数为:920℃/1.5~2.0 MPa/2 h,制备了不同构型和几何参数的TA15、TA32钛合金空心点阵结构件。采用平压方法和三点弯曲方法测定了钛合金空心点阵的力学性能,压缩和弯曲强度最大值分别达到23.83 MPa、596MPa,通过有限元和试验分析的方法,研究了几何参数对钛合金空心点阵平压和弯曲性能的影响规律。采用单面加热方法,研究了钛合金空心点阵结构的隔热性能,在400℃/1 h条件下,隔热温差达到276.3~310℃。 展开更多
关键词 钛合金空心点阵结构 超塑成形/扩散连接(SPF/DB) 空心筋条钛合金空心点阵结构 力学性能 隔热性能
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TA15钛合金超薄中空四层结构超塑成形/扩散连接一体化成形及精度控制 被引量:1
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作者 张晋源 秦立东 +3 位作者 刘太盈 蒋少松 彭鹏 李阳 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期75-84,共10页
本文采用TA15钛合金热轧薄板作为原材料,探究超薄中空四层结构的超塑成形/扩散连接工艺。首先通过高温拉伸试验对TA15钛合金的超塑变形行为进行研究,获得了超塑成形过程的应力–应变曲线。然后通过有限元软件对薄壁横向局部贯通四层纵... 本文采用TA15钛合金热轧薄板作为原材料,探究超薄中空四层结构的超塑成形/扩散连接工艺。首先通过高温拉伸试验对TA15钛合金的超塑变形行为进行研究,获得了超塑成形过程的应力–应变曲线。然后通过有限元软件对薄壁横向局部贯通四层纵筋结构的超塑成形过程进行模拟,对成形过程中壁厚减薄、应力分布等行为进行研究,为后续超塑成形/扩散连接试验提供有效指导。最终成功制备了芯板直立筋良好、三角区宽度仅0.9 mm的超薄中空四层结构,其中面板最大减薄率为18.6%,芯板最大减薄率为55.1%,芯板与面板之间扩散连接区域的焊合率为92.1%~98.5%。TA15钛合金板材的原始显微组织晶粒细小破碎且呈等轴状,平均晶粒尺寸小于5μm,经长时间的超塑变形与热暴露后晶粒显著长大。 展开更多
关键词 TA15钛合金 超薄中空四层结构 超塑成形/扩散连接(SPF/DB) 显微组织 减薄率 应力分布
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TA15钛合金局部减重中空双层结构超塑成形/扩散连接工艺
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作者 彭鹏 刘太盈 +6 位作者 蒋少松 侯晨睿 张晋源 李阳 杨尚 韩聪 卢振 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期68-74,共7页
在应变速率为0.001 s^(-1)、0.005 s^(-1)、0.01 s^(-1),温度为880℃、900℃、920℃、940℃的条件下对TA15钛合金进行了高温拉伸试验,材料在920℃以上、0.005 s^(-1)以下的延伸率可超过500%,具有优异的超塑性能。计算了TA15钛合金的本... 在应变速率为0.001 s^(-1)、0.005 s^(-1)、0.01 s^(-1),温度为880℃、900℃、920℃、940℃的条件下对TA15钛合金进行了高温拉伸试验,材料在920℃以上、0.005 s^(-1)以下的延伸率可超过500%,具有优异的超塑性能。计算了TA15钛合金的本构方程及在应变速率为0.005 s^(-1)时,不同温度下的应变敏感性指数m值和材料常数K值。通过超塑成形/扩散连接(SPF/DB)工艺,采用有限元模拟对双层结构件的壁厚分布进行分析,并获得了气压加载压力–时间曲线。在温度为920℃时,采用预镂空面板制得了局部减重的中空双层结构件,最小壁厚为0.31 mm,采用超声波C扫描对零件的扩散面积进行分析,结果表明,焊合率高于95%。 展开更多
关键词 超塑成形/扩散连接(SPF/DB) TA15钛合金 双层中空结构 局部减重 超塑性
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钛合金薄壁空心结构阻尼特性研究 被引量:3
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作者 姚磊 李志强 +1 位作者 邓瑛 黄海鸿 《航空制造技术》 2018年第16期91-95,共5页
研究了测试参数对常用阻尼特性测试方法测试结果的影响规律,分析表明自由衰减法测试数据分散性小,半功率带宽法测试数据分散性大并且受测试参数选取影响较大。基于优化后的测试参数对比分析了钛合金薄壁空心、实心结构阻尼特性,研究发... 研究了测试参数对常用阻尼特性测试方法测试结果的影响规律,分析表明自由衰减法测试数据分散性小,半功率带宽法测试数据分散性大并且受测试参数选取影响较大。基于优化后的测试参数对比分析了钛合金薄壁空心、实心结构阻尼特性,研究发现振幅较小时两类结构阻尼特性接近,一阶振型下的模态阻尼在2×10-4量级,高振幅条件下空心结构阻尼比较大,振幅为10mm时阻尼为3.577×10-3,是振幅为3.0mm时阻尼的1.20倍,表明空心结构内部结构特征在大变形条件下可以提供额外阻尼,合理利用这一特征对提高结构性能具有重要意义。 展开更多
关键词 钛合金 空心结构 阻尼 自由衰减法 半功率带宽法
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钛合金空心结构的热等静压成形方法与力学性能研究 被引量:2
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作者 赵冰 廖金华 +2 位作者 韩秀全 侯红亮 李志强 《航空制造技术》 2018年第18期36-42,共7页
针对钛合金空心结构制造的技术难题,开发了一种基于热等静压工艺的制备方法,采用对结构构成要素的分解、加工与组合,并在空腔部分填充内包套的工艺途径,在工艺参数为800~920℃、100~200MPa、1~3h条件下,制备出钛合金矩形、锥形、筒形空... 针对钛合金空心结构制造的技术难题,开发了一种基于热等静压工艺的制备方法,采用对结构构成要素的分解、加工与组合,并在空腔部分填充内包套的工艺途径,在工艺参数为800~920℃、100~200MPa、1~3h条件下,制备出钛合金矩形、锥形、筒形空心结构件,并进行了外形、扩散质量、界面组织分析和力学性能测试。研究表明,空心结构件中扩散连接界面焊合率达到100%,界面结合强度最高达到980MPa以上,与母材钛合金的强度水平相当,且拉伸断口为韧性断口,从而验证了该方法的工艺可行性与实用性,为该项技术在航空航天领域的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 热等静压 钛合金 空心结构件 扩散连接 力学性能
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钛合金复杂结构高周振动疲劳试验方法研究 被引量:2
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作者 吴琼 邓瑛 邓武警 《航空制造技术》 2018年第10期90-93,103,共5页
提出了一种钛合金空心结构高周振动疲劳试验方法,通过数值分析与试验测试相结合的方法确定考核部位。通过共振驻留方法实现疲劳试验过程的闭环控制,利用空心平板试验件开展验证试验。试验结果表明提出的试验方法能够精确确定考核部位,... 提出了一种钛合金空心结构高周振动疲劳试验方法,通过数值分析与试验测试相结合的方法确定考核部位。通过共振驻留方法实现疲劳试验过程的闭环控制,利用空心平板试验件开展验证试验。试验结果表明提出的试验方法能够精确确定考核部位,在设定的试验条件下,试验件振动应力与振幅之间满足线性关系,所采用的控制方式能够实现疲劳试验连续进行。研究成果能够提高钛合金空心结构高周疲劳测试精度、缩短试验周期,对提高航空、航天飞行器安全及可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 钛合金 空心结构 高周疲劳 振动应力 共振驻留
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表面强化对薄壁空心结构疲劳性能影响研究
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作者 邓瑛 邵杰 +1 位作者 盖鹏涛 张杰 《航空制造技术》 2018年第4期78-81,101,共5页
制备了具有真实零部件几何特征的试验件,采用干喷丸、湿喷丸方法完成薄壁空心试验件表面强化并开展振动疲劳对比试验。试验结果表明:未采用表面强化处理的试件疲劳寿命最短;干喷强化试件寿命居中,且相同试验条件下干喷强化试件寿命是前... 制备了具有真实零部件几何特征的试验件,采用干喷丸、湿喷丸方法完成薄壁空心试验件表面强化并开展振动疲劳对比试验。试验结果表明:未采用表面强化处理的试件疲劳寿命最短;干喷强化试件寿命居中,且相同试验条件下干喷强化试件寿命是前者的10.4倍;湿喷丸试件寿命最长,是相同条件下干喷强化试件寿命的3.3倍以上。该研究成果对优化薄壁空心结构表面强化工艺及参数具有重要意义。 展开更多
关键词 钛合金 空心结构 疲劳性能 喷丸 表面强化
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