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民机制造中的数字化尺寸工程及装配偏差评估技术 被引量:1
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作者 郑丞 卢鹄 +1 位作者 陈磊 金隼 《航空制造技术》 北大核心 2013年第20期32-35,共4页
数字化尺寸工程及装配偏差评估技术已成为进一步提升飞机装配质量和效率的瓶颈,如何针对大型民机研制与量产需求,有效借鉴国外先进技术,建立面向数字量控制的装配过程尺寸质量控制系统,对实现我国民机装配技术的发展、提升我国民机... 数字化尺寸工程及装配偏差评估技术已成为进一步提升飞机装配质量和效率的瓶颈,如何针对大型民机研制与量产需求,有效借鉴国外先进技术,建立面向数字量控制的装配过程尺寸质量控制系统,对实现我国民机装配技术的发展、提升我国民机自主研制能力具有重要意义。 展开更多
关键词 国外先进技术 装配偏差 数字化 民机 尺寸 评估 工程 质量控制系统
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碳纤维复合材料车门防撞梁多尺度高效变形模拟及实验验证 被引量:1
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作者 郭聪 江晟达 +2 位作者 何霁 李淑慧 林忠钦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期133-141,共9页
以碳纤维复合材料车门防撞梁为例,开发了一种面向工程零部件的多尺度高效变形模拟技术,建立了自洽聚类分析方法及多尺度渐进损伤本构模型,通过多尺度单元与唯象单元混合建模,有效降低了模型的求解成本,通过将有限的计算资源分配在恰当... 以碳纤维复合材料车门防撞梁为例,开发了一种面向工程零部件的多尺度高效变形模拟技术,建立了自洽聚类分析方法及多尺度渐进损伤本构模型,通过多尺度单元与唯象单元混合建模,有效降低了模型的求解成本,通过将有限的计算资源分配在恰当的位置,结果表明计算资源的利用效率得到显著提升,实现了工程零部件损伤行为的高效预测,实际计算时间缩短至原来的1/4。对三点弯状态下复合材料防撞梁的宏微观渐进损伤过程进行了分析。基于真空袋成形工艺进行了防撞梁样件试制以及三点弯破坏实验,验证了仿真结果的准确性。 展开更多
关键词 防撞梁 多尺度并发模拟 自洽聚类分析 渐进损伤建模 三点弯曲实验
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铝合金W型防撞梁超低温冲压仿真与实验研究
3
作者 戚宇彤 李淑慧 +2 位作者 钱昌明 冯彬 顾彬 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期82-89,共8页
以预时效态7075铝合金为实验材料,采用热传导和热力耦合分析建立了包括模具液氮制冷、板料液氮喷淋和冲压成形的W型防撞梁超低温冲压仿真流程,使用温度相关的材料本构以及分区网格划分方法建立了有限元数值模型,并进行了超低温冲压实验... 以预时效态7075铝合金为实验材料,采用热传导和热力耦合分析建立了包括模具液氮制冷、板料液氮喷淋和冲压成形的W型防撞梁超低温冲压仿真流程,使用温度相关的材料本构以及分区网格划分方法建立了有限元数值模型,并进行了超低温冲压实验验证。搭建了超低温界面热传导系数测试平台,采用反传热法求解得到了超低温界面热传导系数。结果表明,随着温度的降低,超低温界面热传导系数增大,温度为-165℃时超低温界面热传导系数为2 kW·m^(-2)·℃^(-1)。在模具液氮制冷后,下模具表面的最低温度为-58.5℃,整体预测误差小于5.2%。在板料液氮喷淋后,预测的板料中部区域温度为-163.5℃,接近实验测试温度-160℃。W型防撞梁的特征小圆角过渡区为关键变形区,该区域的成形温度需低于-150℃,以保证成形性能。 展开更多
关键词 超低温冲压 界面热传导 预时效态铝合金 防撞梁 温度场
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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
4
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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316L不锈钢超薄板激光焊接工艺试验研究 被引量:15
5
作者 杜祥永 彭林法 +1 位作者 易培云 来新民 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第19期17-20,共4页
厚度为0.1mm的超薄金属板在薄壁板式换热器、燃料电池极板等能源、制冷行业中应用广泛,激光焊接是这类零件主要的连接工艺。由于厚度仅有0.1 mm,传统的多模光纤激光光斑较大,热输入不够集中,会造成构件焊后变形过大,影响构件质量。本文... 厚度为0.1mm的超薄金属板在薄壁板式换热器、燃料电池极板等能源、制冷行业中应用广泛,激光焊接是这类零件主要的连接工艺。由于厚度仅有0.1 mm,传统的多模光纤激光光斑较大,热输入不够集中,会造成构件焊后变形过大,影响构件质量。本文通过单模与多模激光焊接0.1 mm厚316L不锈钢超薄板工艺对比试验,探究了单模激光器焊接316L不锈钢超薄板的可行性,以及单模激光焊接的优势。结果表明,单模光纤激光器在功率为40 W时便可以实现对316L不锈钢金属超薄板的有效连接,同时焊缝熔宽更窄,焊接变形量变小。 展开更多
关键词 316L不锈钢 超薄金属板 单模激光 多模激光 焊接工艺
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基于图像机器学习的极片辊压褶皱形貌快速判断方法
6
作者 龚浩天 付泽军 +2 位作者 徐竹田 彭林法 易培云 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期177-187,共11页
目的 针对连续辊压制造过程中锂电池极易产生褶皱集合缺陷的问题,研究快速判断测量方法。方法 提出了一种基于图像机器学习的极片褶皱缺陷的快速识别方法。首先,使用激光测量仪获取极片几何缺陷形貌高度形貌,并将其作为标定信息。其次,... 目的 针对连续辊压制造过程中锂电池极易产生褶皱集合缺陷的问题,研究快速判断测量方法。方法 提出了一种基于图像机器学习的极片褶皱缺陷的快速识别方法。首先,使用激光测量仪获取极片几何缺陷形貌高度形貌,并将其作为标定信息。其次,利用高速工业相机得到不同光源下的极片几何缺陷表面图像,以不同光源图像数据作为输入、以缺陷实际高度形貌作为输出,建立卷积神经网络的预测模型。结果 使用实测形貌高度数据训练后,预测高度点云与实际成形结构形貌的趋势一致,预测高度数据的高度平均偏差在9%以内,计算得到的起皱缺陷高宽比与实际结果误差在6%以内。结论 利用该方法可在激光测量标定后,仅通过高速相机拍摄图像直接在线获得极片褶皱形貌及严重程度,解决了现有产线上无法准确高效得到辊压褶皱缺陷形貌的难题,有望提升锂电池极片连续辊压效率并为质量控制提供指导。 展开更多
关键词 锂电池极片 辊压成形 褶皱形貌 缺陷检测 卷积神经网络
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盾构机冗余驱动推进系统不同分组策略的动力传递特性实验研究 被引量:4
7
作者 李建军 余海东 +1 位作者 赵勇 来新民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第21期2861-2867,共7页
盾构机冗余驱动推进系统不同分组策略是其顺应复杂地质环境中掘进时突变载荷的一种重要的手段。以盾构机机械结构和工作载荷为基础,设计变负载下冗余驱动推进系统动力传递特性研究实验台,引入分组矩阵建立冗余驱动推进机构的力传递模型... 盾构机冗余驱动推进系统不同分组策略是其顺应复杂地质环境中掘进时突变载荷的一种重要的手段。以盾构机机械结构和工作载荷为基础,设计变负载下冗余驱动推进系统动力传递特性研究实验台,引入分组矩阵建立冗余驱动推进机构的力传递模型,通过数值仿真与实验数据相比较验证实验台的有效性。针对盾构机中两种典型的分组策略,提出实验台相应等效分组方法,对不同载荷下冗余驱动推进系统的动力传递特性进行研究。实验结果表明,不同变载荷条件下冗余驱动推进系统采用不同的分组策略可以有效降低载荷波动,该结果为面向复杂地质条件的盾构机冗余驱动推进系统分组设计方法的建立提供了依据。 展开更多
关键词 分组策略 力传递 冗余驱动 变载荷
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车身地板制造偏差对前轮定位参数的影响分析 被引量:7
8
作者 刘军 卢从坚 +1 位作者 刘丽娜 王华 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第10期1598-1603,共6页
汽车的前轮定位参数包括前束角,外倾角,主销内倾角,主销后倾角等。主要以某车型为对象,借助三维偏差仿真软件VSA及机械系统动力学分析软件Adams,建立底盘前悬的偏差分析模型以及机构运动学模型,分析白车身、底盘前悬零部件的制造偏差对... 汽车的前轮定位参数包括前束角,外倾角,主销内倾角,主销后倾角等。主要以某车型为对象,借助三维偏差仿真软件VSA及机械系统动力学分析软件Adams,建立底盘前悬的偏差分析模型以及机构运动学模型,分析白车身、底盘前悬零部件的制造偏差对其转向轮定位参数的影响。通过分析零部件制造偏差对转向轮定位参数的影响关系,找出了主要影响因素,对合理优化关键零部件制造偏差,控制整车制造成本,提升整车性能具有很好的指导和实践意义。 展开更多
关键词 四轮定位参数 底盘前悬 制造偏差 偏差分析
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气动锤铆过程有限元仿真建模与实验研究 被引量:5
9
作者 王海龙 王华 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第11期154-157,共4页
气动锤铆是铆接中一种常见的连接方式,因为其特有的优点而被广泛应用于飞机装配中。现有方法多集中于镦头形貌控制以及铆接工艺参数的研究,针对气动锤铆过程仿真建模以及干涉量分布的研究较少。本研究利用ABAQUS软件进行了气动锤铆仿真... 气动锤铆是铆接中一种常见的连接方式,因为其特有的优点而被广泛应用于飞机装配中。现有方法多集中于镦头形貌控制以及铆接工艺参数的研究,针对气动锤铆过程仿真建模以及干涉量分布的研究较少。本研究利用ABAQUS软件进行了气动锤铆仿真建模,主要考虑了铆钉在高速冲击下的应力-应变关系,并设计了气动锤铆试验台对模型进行验证。实验结果表明本研究所建立的仿真模型可以准确预测气动锤铆的变形过程,以及铆钉杆部干涉量的分布情况。 展开更多
关键词 飞机装配 气动锤铆 有限元仿真 高速冲击 干涉量
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金属板料各向异性断裂模型及断裂实验研究进展 被引量:16
10
作者 顾彬 何霁 +1 位作者 李淑慧 林忠钦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-14,共14页
对金属板料各向异性断裂模型及断裂实验目前的研究进展进行了综述和分析,指出细观损伤力学模型通过考虑基体的塑性各向异性,孔洞的形状、大小及空间分布来描述变形过程中损伤的各向异性演化;连续介质损伤力学模型(CDM)通过将标量形式的... 对金属板料各向异性断裂模型及断裂实验目前的研究进展进行了综述和分析,指出细观损伤力学模型通过考虑基体的塑性各向异性,孔洞的形状、大小及空间分布来描述变形过程中损伤的各向异性演化;连续介质损伤力学模型(CDM)通过将标量形式的损伤因子替换成一个损伤张量来描述材料的各向异性损伤;非耦合型各向异性断裂模型通过改变等效塑性应变增量的度量方法或对应力张量进行线性变换两种方法来描述材料的各向异性断裂。可以通过设计一系列具有不同几何形状的试样或者通过在试样边界上施加不同的载荷组合这两种途径来实现不同应力状态下的断裂实验。此外,开展金属板料厚度方向的实验是今后发展的一个重要方向。 展开更多
关键词 金属板料 各向异性断裂模型 断裂实验 研究进展
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复杂形状管件液压成形工艺的稳健性优化 被引量:3
11
作者 马菖宏 刘克素 +1 位作者 陈新平 于忠奇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期786-790,共5页
以某形状复杂的管状副车架成形为例,借助数值模拟方法和稳健优化技术获取多工序加工的管件液压成形的稳健最优工艺参数.敏感性分析表明,影响管状副车架厚度减薄率的关键工艺参数分别为数控弯曲中的压块速度和润滑条件以及液压成形中的... 以某形状复杂的管状副车架成形为例,借助数值模拟方法和稳健优化技术获取多工序加工的管件液压成形的稳健最优工艺参数.敏感性分析表明,影响管状副车架厚度减薄率的关键工艺参数分别为数控弯曲中的压块速度和润滑条件以及液压成形中的内压力;工艺稳健性优化结果表明,通过控制上述关键工艺参数,可以获得控制管状副车架厚度均匀性的最优工艺参数. 展开更多
关键词 管件 液压成形 多工序 敏感性分析 稳健优化
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基于高斯映射的多误差源复杂结构匹配分析与优化 被引量:2
12
作者 许川 吴昊 +1 位作者 王华 高翔 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期840-845,共6页
为了提高汽车尾灯区域的匹配质量,以高斯映射和数理统计为基础,并借鉴Hausdorff距离的概念,在高斯尺度空间量化匹配状态,建立匹配优化的目标函数和辅助检验目标参数,通过编程计算而寻找最佳匹配调整方式.同时,在对所建优化方法的有效性... 为了提高汽车尾灯区域的匹配质量,以高斯映射和数理统计为基础,并借鉴Hausdorff距离的概念,在高斯尺度空间量化匹配状态,建立匹配优化的目标函数和辅助检验目标参数,通过编程计算而寻找最佳匹配调整方式.同时,在对所建优化方法的有效性进行验证和分析的基础上,将其用于工程实际中.结果表明,所提出的优化方法的可操作性较强,能够有效提高轿车尾灯区域的匹配质量. 展开更多
关键词 高斯映射 尾灯区域 匹配 质量控制 HAUSDORFF距离
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铝锂合金薄板自动钻铆残余应力特性 被引量:2
13
作者 郑斌 余海东 +1 位作者 林忠钦 邹成 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期595-600,607,共7页
利用主应力法推导了铆接壁板所受压力的力学公式,将壁板等效为厚壁圆筒,根据空间轴对称问题求解方法,得出铆接孔孔壁处径向和周向残余应力的表达式,理论分析结果可以合理解释镦头高度和钉孔直径对孔壁处残余应力的影响规律:随着镦头高... 利用主应力法推导了铆接壁板所受压力的力学公式,将壁板等效为厚壁圆筒,根据空间轴对称问题求解方法,得出铆接孔孔壁处径向和周向残余应力的表达式,理论分析结果可以合理解释镦头高度和钉孔直径对孔壁处残余应力的影响规律:随着镦头高度和钉孔直径的变化,孔壁各处径向残余应力的变化并不明显,而周向残余应力的变化十分显著;镦头高度和孔径尺寸的增加使周向残余压应力的绝对值下降,甚至出现残余压应力转变为残余拉应力的情况.对于孔壁处残余应力沿板厚方向的分布,采用有限元方法进行分析.结果表明,上、下壁板间应力存在突变,下壁板孔壁处残余应力呈"C"型分布.得出铝锂合金材料在自动钻铆过程中相关工艺参数的合理取值. 展开更多
关键词 铝锂合金 镦头高度 钉孔直径 残余应力
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考虑应变率差异的铆接仿真建模和实验研究 被引量:4
14
作者 张帅 赵琪 王华 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期197-200,共4页
压铆连接是飞机装配的主要连接方式。已有限元法主要考虑铆接工艺参数、接触设置和边界条件选取等方面,对于铆接中铆钉不同位置变形时的应变率差异的影响缺乏研究。借助SHPB技术,建立了单一应变率模型和考虑应变率差异有限元仿真模型作... 压铆连接是飞机装配的主要连接方式。已有限元法主要考虑铆接工艺参数、接触设置和边界条件选取等方面,对于铆接中铆钉不同位置变形时的应变率差异的影响缺乏研究。借助SHPB技术,建立了单一应变率模型和考虑应变率差异有限元仿真模型作为对比,揭示了铆接干涉量分布情况。进而分析了应变率差异原因和影响,并通过自动钻铆实验进行干涉量对比验证。结果表明,考虑应变率差异的有限元模型可以有效的提高仿真精度,为最佳干涉量的研究提供了模型基础。 展开更多
关键词 飞机装配 铆接 有限元仿真 应变率
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基于高阶复合曲面单元的非均匀大薄板装配偏差计算模型 被引量:1
15
作者 林张鹏 余海东 袁可 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期584-593,共10页
结构的刚度非均匀分布易导致非规则大型薄壁在加工和装配过程中产生翘曲大变形,其结构建模和变形精确计算是装配偏差预测及控制的关键.基于绝对节点坐标法,引入高阶斜率坐标并改进单元插值函数,考虑单元接触界面间连续性,构建一种非规... 结构的刚度非均匀分布易导致非规则大型薄壁在加工和装配过程中产生翘曲大变形,其结构建模和变形精确计算是装配偏差预测及控制的关键.基于绝对节点坐标法,引入高阶斜率坐标并改进单元插值函数,考虑单元接触界面间连续性,构建一种非规则高阶曲面复合单元模型;采用该非规则高阶曲面单元建立复合单元组合离散非规则曲面结构,解决不同厚度单元间节点连接和变形耦合问题,并有效地描述非规则大型薄壁结构的大变形,基于连续介质力学建立非规则大型薄壁结构装配协调变形计算模型.对重型火箭贮箱箱底边缘区域加厚的超大型非规则薄壁结构进行装配过程变形计算,研究加厚区域尺寸与瓜瓣装配偏差以及结构刚度之间的关联关系,为未来重型火箭箱底超大非规则曲面结构设计提供指导. 展开更多
关键词 非规则薄壁结构 绝对节点坐标法 复合单元 装配偏差 协调变形
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铝合金球面薄壁件激光辅助剪切旋压成形实验 被引量:1
16
作者 冉津宇 王凤琪 +2 位作者 于忠奇 杜陈阳 EVSYUKOV S A 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1337-1345,共9页
热能场是提高构件可成形性和尺寸精度的主要途径.针对传统热源温度波动大的问题,将可控性好的激光热源引入薄板剪切旋压成形中,通过局部加热与局部变形匹配提高构件的可旋性和成形精度.基于现有旋压机搭建激光辅助剪切旋压平台,建立激... 热能场是提高构件可成形性和尺寸精度的主要途径.针对传统热源温度波动大的问题,将可控性好的激光热源引入薄板剪切旋压成形中,通过局部加热与局部变形匹配提高构件的可旋性和成形精度.基于现有旋压机搭建激光辅助剪切旋压平台,建立激光热源刚性连接下椭球面构件激光照射点漂移模型,分析激光热场加载最优区域.理论分析表明,对于截面圆半径变化较小的构件,刚性连接的激光热源可实现旋压过程精准加热.基于此,开展铝合金椭球面薄壁件激光辅助剪切旋压试验,结果表明与室温旋压相比,激光辅助剪切旋压可以显著提高难变形材料的可旋性,并明显改善铝合金椭球面薄壁件厚度和贴模度的精度.研究结果证明了所开发试验装置和工艺设计方法的可行性. 展开更多
关键词 铝合金 薄壁件 激光辅助旋压 成形性能 工艺设计
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中国塑性成形技术和装备30年的重大突破与进展 被引量:4
17
作者 林忠钦 黄庆学 +13 位作者 苑世剑 赵国群 华林 易幼平 詹梅 李淑慧 刘伟 王宝雨 陈军 王涛 李宏伟 黄亮 何祝斌 钟掘 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期2-45,共44页
1994以来的30年,在国家重大需求的强劲牵引下,我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就,研制出一大批世界第一的成形装备,实现了三大技术跨越,形成了规模最大的研究队伍,我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列,多个单项... 1994以来的30年,在国家重大需求的强劲牵引下,我国塑性成形技术与装备取得举世瞩目的巨大成就,研制出一大批世界第一的成形装备,实现了三大技术跨越,形成了规模最大的研究队伍,我国塑性成形技术总体水平进入世界先进国家行列,多个单项技术和装备达到国际领先水平。选择了其中8项最具代表性成果,并介绍其在塑性工程理论和技术上取得的重大突破以及对国家重大装备研制的突出贡献,分析了我国塑性成形技术与国际领先水平的差距。最后对我国塑性成形技术发展将呈现出的“三超两高”五大发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 金属成形 技术 装备 塑性
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塑性变形理论建模新范式:人工智能赋能和数据科学驱动 被引量:2
18
作者 何霁 江晟达 +3 位作者 刘霄 郭聪 钱昌明 李淑慧 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期2-14,共13页
传统塑性变形理论基于唯象方法,主要依赖于开发者的经验并通过拟合已得到的实验数据来获取,具有强烈的局限性。随着材料微观结构和力学性能的复杂程度不断提高,开发更为复杂的唯象本构模型已经极其困难。材料模型不通用、难以联系材料... 传统塑性变形理论基于唯象方法,主要依赖于开发者的经验并通过拟合已得到的实验数据来获取,具有强烈的局限性。随着材料微观结构和力学性能的复杂程度不断提高,开发更为复杂的唯象本构模型已经极其困难。材料模型不通用、难以联系材料性能和制造过程成为制约塑性成形加工的主要问题之一,也为塑性理论的发展提出严峻挑战。人工智能与数据科学的发展为材料和机械科学带来了新的机遇,随着材料设计和应用的快速发展,不需要传统的显式本构模型,反映材料微观结构和宏观性能之间关系的塑性变形理论建模方法应运而生。其中,以物理规律增强神经网络建模、高效多尺度聚类分析、数据驱动免本构建模为代表的理论建模新范式具有其鲜明的特色和显著优势,是极具潜力的模拟预测方法。通过对这3个方面的总结梳理,探讨了人工智能赋能和数据科学驱动的塑性理论建模及多尺度模拟技术开发的发展现状与未来趋势。 展开更多
关键词 数据驱动 多尺度 计算力学 机器学习 无本构模拟
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铆钉镀层对单边摩擦铆焊接头成形及力学性能的影响 被引量:1
19
作者 韩晓辉 林森 +6 位作者 方喜风 王振中 孙兆刚 余飞龙 李磊 马运五 李永兵 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期721-730,共10页
铆钉镀层是影响铆接接头成形及力学性能的重要因素,采用单边摩擦铆焊(SSFR)工艺连接6005A-T6和6A01-T5铝合金板材,研究了无镀层、Zn镀层、ZnNi镀层三种类型铆钉对应的SSFR接头成形过程铆接力、能量输入及接头宏微观成形的演化规律,分析... 铆钉镀层是影响铆接接头成形及力学性能的重要因素,采用单边摩擦铆焊(SSFR)工艺连接6005A-T6和6A01-T5铝合金板材,研究了无镀层、Zn镀层、ZnNi镀层三种类型铆钉对应的SSFR接头成形过程铆接力、能量输入及接头宏微观成形的演化规律,分析了接头中不同位置的镀层剩余厚度及铆钉/板材界面的元素扩散,探究了铆钉镀层对接头拉剪和十字拉伸性能的影响。研究结果表明,镀层的引入降低了铆钉旋转产生的能量输入,从而使铝合金材料的热影响区减小,但能量输入的降低不利于铆钉空腔内铝合金材料间固相连接的形成,导致接头的拉剪和十字拉伸性能下降。与Zn镀层相比,ZnNi镀层的耐磨性较强,在铆钉高速旋转的搅拌摩擦作用下镀层剩余厚度仍超过40%,有助于提高接头的抗腐蚀性能。 展开更多
关键词 单边摩擦铆焊 无预制孔连接 铝合金 铆钉镀层 失效机理
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面向燃料电池双极板的不锈钢表相掺杂耐蚀性高通量计算与分析
20
作者 张浩明 张頔 +2 位作者 徐竹田 彭林法 来新民 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第3期152-162,共11页
通过基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理高通量计算,筛选了可以提高不锈钢双极板钝化层在PEMFCs工作环境中的耐蚀性的掺杂元素.基于Cr_(2)O_(3)的(101-2)切面构建计算模型,对其进行了48种元素的掺杂替换,考虑228种掺杂构型.根据掺杂结... 通过基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理高通量计算,筛选了可以提高不锈钢双极板钝化层在PEMFCs工作环境中的耐蚀性的掺杂元素.基于Cr_(2)O_(3)的(101-2)切面构建计算模型,对其进行了48种元素的掺杂替换,考虑228种掺杂构型.根据掺杂结构和位移能量、掺杂元素被分为4类,并采用不同的吸附、空位计算方案.根据不同掺杂类型采用不同的吸附、空位计算方案,计算了每种掺杂元素对功函数、F的吸附能和Cr/O的空位形成能的影响.计算结果显示,C、N、In、Ru对于不锈钢钝化层的各项耐蚀性参数提升效果较好;Au、Rh、Pt、Ir、Co、Ni也能较好地提升耐蚀性,但是存在成本高或者危害质子膜的问题;Ag、Cu、Sn、Ge可以抑制空位形成和F吸附,但会造成功函数下降;Zn可以提高功函数并抑制F吸附.此外,对于电子态密度的计算表明,掺杂原子与Cr原子形成的稳定键合是耐蚀性参数提升的重要因素. 展开更多
关键词 高通量计算 不锈钢 双极板 耐蚀性 第一性原理计算
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