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强化固溶对Al-Mg-Si-Sn合金时效行为的影响
1
作者 柳旭 刘春辉 +2 位作者 马培培 湛利华 尹焯炀 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期55-67,共13页
使用维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)研究固溶温度对Al-Mg-Si-Sn合金的时效硬化行为和微观结构的影响。研究结果表明:将固溶处理(ST)温度从560℃提高到590℃(强化固溶温度)显著延缓了Al-Mg-Si-Sn合金的自然时效(NA),合金固溶淬火后... 使用维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)研究固溶温度对Al-Mg-Si-Sn合金的时效硬化行为和微观结构的影响。研究结果表明:将固溶处理(ST)温度从560℃提高到590℃(强化固溶温度)显著延缓了Al-Mg-Si-Sn合金的自然时效(NA),合金固溶淬火后,自然时效硬度峰值时间从3 d延缓到13 d,然而,强化固溶没有明显改变人工时效(AA)样品的峰时效态析出相的尺寸和峰值硬度;空位占比大于1的Sn-空位复合体更加稳定,说明强化固溶通过同时提高空位浓度和Sn的溶解度,增强Sn元素对空位的束缚,从而延缓自然时效团簇的形成;人工时效强化相主要为在含Sn团簇上异质形核形成的β"/β'复合相;由于强化固溶只能略微增加Sn的溶解度,因此,对峰值时效析出的影响很小;Sn元素的不同作用机制导致强化固溶对自然时效和人工时效产生不同影响。 展开更多
关键词 AL-MG-SI合金 固溶处理 Sn元素 自然时效 时效析出
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平衡相对Al-7.8Zn-1.6Mg-1.8Cu-0.12Zr铝合金性能影响:第一性原理研究 被引量：6
2
作者 黄元春 肖政兵 +1 位作者 张欢欢 刘宇 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期28-34,共7页
采用基于热力学相图计算软件Thermo-Calc、JMatPro对典型成分7085合金的平衡相种类及含量进行了计算分析,并结合基于第一性原理的赝势平面波方法和广义梯度近似方法采用CASTEP软件包系统计算了各平衡相的形成热、结合能、费米能以及弹... 采用基于热力学相图计算软件Thermo-Calc、JMatPro对典型成分7085合金的平衡相种类及含量进行了计算分析,并结合基于第一性原理的赝势平面波方法和广义梯度近似方法采用CASTEP软件包系统计算了各平衡相的形成热、结合能、费米能以及弹性常数,并根据计算结果探讨了平衡相对合金耐蚀性能以及强韧性能的影响。计算结果表明:合金中除α-Al基体外,主要为MgZn2,Al2Cu,Al3Zr。所有平衡相的形成均为自发反应的放热过程。其中,MgZn2与α-Al费米能值相差最大,最易与α-Al形成微腐蚀电池而导致合金耐蚀性能下降,而Al2Cu相与α-Al基体的费米能差值最小,相对不易形成微腐蚀电池。弹性模量计算结果同时表明:Al3Zr在所有相中具有最大的体模量、剪切模量、弹性模量以及杨氏模量,对合金强韧性能提升最大。 展开更多
关键词 第一性原理 7085 平衡相 THERMO-CALC 弹性性质
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2195铝锂合金超低温流变行为及成形特性研究 被引量：5
3
作者 黄珂 易幼平 +2 位作者 黄始全 董非 王晨光 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期162-167,共6页
2195铝锂合金薄壁件被广泛应用于航空航天领域,提高2195铝锂合金的成形性是实现其高性能成形制造的基础和前提。本工作通过不同温度(298~77 K)和不同应变速率(0.00025~0.01 s^(-1))的超低温单轴拉伸试验研究了变形温度和应变速率对2195... 2195铝锂合金薄壁件被广泛应用于航空航天领域,提高2195铝锂合金的成形性是实现其高性能成形制造的基础和前提。本工作通过不同温度(298~77 K)和不同应变速率(0.00025~0.01 s^(-1))的超低温单轴拉伸试验研究了变形温度和应变速率对2195铝锂合金超低温流变规律的影响,结合埃里克森杯突实验及断口形貌观察,分析了变形温度对成形性的影响机理。结果表明:变形温度由室温(298 K)降低至超低温(77 K),2195铝锂合金试样延伸率和抗拉强度较室温分别提升78.11%和71.13%;杯突值(IE)和最大凸模力较室温提升19.2%和51.4%。同时,超低温条件下,材料加工硬化率较室温更高,并且具有更大的稳定塑形应变区间,成形性能明显提高;试样断口韧窝较室温尺寸减小、深度增加、分布更加均匀,断裂模式为典型的韧性断裂。 展开更多
关键词 2195铝锂合金 超低温 单轴拉伸 本构模型 流变特性 成形性能
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7056铝合金厚板轧制变形不均匀性的实验研究与数值模拟 被引量：18
4
作者 昌江郁 陈送义 +2 位作者 陈康华 周亮 袁丁玲 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1914-1921,共8页
采用金相显微镜、织构分析、力学拉伸以及DEFORM有限元技术等分析测试方法研究7056铝合金厚度为20 mm板在厚度方向的组织、织构、性能以及轧制变形规律,重点揭示厚度方向1/4处轧制变形与织构和性能的关系。研究结果表明:从厚板表层到芯... 采用金相显微镜、织构分析、力学拉伸以及DEFORM有限元技术等分析测试方法研究7056铝合金厚度为20 mm板在厚度方向的组织、织构、性能以及轧制变形规律,重点揭示厚度方向1/4处轧制变形与织构和性能的关系。研究结果表明:从厚板表层到芯部再结晶程度逐渐增加;厚板芯部的轧制织构(Brass{011}?211?,S{123}?634?,Copper{112}?111?)体积分数最大,厚板表层的再结晶织构Cube{001}?100?体积分数最小,剪切织构(r-Cube{001}?110?,{112}?110?)主要分布在厚板的表层和1/4层,且在1/4层的体积分数最大;板材强度沿厚度方向呈"W"型分布,在厚度方向1/4处强度最低。其主要原因是轧制过程中厚板1/4层的剪切应力显著比表层与芯部的大,且该层的应变、应变速度和金属流动速度比表层的高,引起轧制变形不均匀。 展开更多
关键词 7056铝合金厚板 不均匀性 数值模拟 剪切应力 织构
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2219铝合金FSW局部热时效温度-应力场研究 被引量：1
5
作者 陈旦 吴运新 +2 位作者 龚海 聂林 郭旭东 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-7,共7页
对2219铝合金板进行搅拌摩擦焊和局部热时效试验。用X射线衍射仪对搅拌摩擦焊和局部热时效引起的残余应力场进行测量,用热电偶及无纸记录仪对局部热时效温度进行记录,分析研究温度-应力场的特性。结果表明:与保温宽度相比,加热宽度对局... 对2219铝合金板进行搅拌摩擦焊和局部热时效试验。用X射线衍射仪对搅拌摩擦焊和局部热时效引起的残余应力场进行测量,用热电偶及无纸记录仪对局部热时效温度进行记录,分析研究温度-应力场的特性。结果表明:与保温宽度相比,加热宽度对局部热时效温度场的影响更显著,且两者存在临界值,当超过临界值后,继续增加宽度值对温度场影响较小;与保温时间相比,保温温度对焊接残余应力的影响更显著,但延长保温时间使残余应力分布更平均;当温度达不到理想要求时,可延长保温时间以达到同样的应力消减效果。 展开更多
关键词 2219铝合金 搅拌摩擦焊 残余应力 局部热时效 试验研究
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高强铝合金板材电脉冲辅助时效热处理工艺研究 被引量：2
6
作者 马云龙 湛利华 +2 位作者 徐永谦 童璨瑜 谭景升 《航空制造技术》 2017年第23期42-47,53,共7页
以2219铝合金轧制板材为研究对象,通过仿真分析、电脉冲辅助时效热处理试验、拉伸力学性能测试和透射电镜观察,系统研究了低密度电脉冲对板材时效热处理过程中电流密度分布、焦耳热效应及其时效后的力学性能与析出相微观组织的影响。结... 以2219铝合金轧制板材为研究对象,通过仿真分析、电脉冲辅助时效热处理试验、拉伸力学性能测试和透射电镜观察,系统研究了低密度电脉冲对板材时效热处理过程中电流密度分布、焦耳热效应及其时效后的力学性能与析出相微观组织的影响。结果表明:电脉冲辅助时效热处理过程中,板材峰值电流密度呈中心对称分布;80 A/cm2低密度脉冲电流作用下,板材大部分区域的峰值电流密度值在40~120A/cm2范围,温升最大不超过1℃。与常规时效工艺相比,电脉冲辅助时效热处理工艺促进了晶内强化相析出进程,同时改善了晶内析出相分布,使板材峰时效时间从15h缩短到10h,峰时效屈服强度也从283MPa提升到303MPa。综上所述,电脉冲辅助时效工艺有利于缩短铝合金板材时效热处理周期并改善峰时效力学性能。 展开更多
关键词 时效 电脉冲 2219铝合金 电流密度 焦耳热效应 力学性能 微观组织
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微量Zr添加对6082铝合金热变形再结晶组织演变的影响 被引量：1
7
作者 李明高 孙梅玉 +4 位作者 陈朝中 章潇慧 刘嘉仪 郭晓斌 邓运来 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期133-140,共8页
为探究微量Zr合金化对6082铝合金热变形组织及其后续热处理过程中再结晶的影响,对比研究6082铝合金和含Zr的6082铝合金在不同应变速率(0.01,1 s^(-1))下的热变形行为及微取向演变,分析热处理前后晶粒组织的演变过程,进一步讨论添加Zr对6... 为探究微量Zr合金化对6082铝合金热变形组织及其后续热处理过程中再结晶的影响,对比研究6082铝合金和含Zr的6082铝合金在不同应变速率(0.01,1 s^(-1))下的热变形行为及微取向演变,分析热处理前后晶粒组织的演变过程,进一步讨论添加Zr对6082铝合金的热变形亚晶组织和再结晶组织的调控作用。结果表明:添加Zr使6082铝合金在热变形过程中的再结晶以不连续动态再结晶为主,同时也发生了粒子激发形核(particle stimulated nucleation,PSN)机制产生的再结晶,在热变形过程中,Zr还起到了抑制再结晶的作用。微量Zr合金化后亚晶尺寸减小、位错密度增加,再结晶水平降低,且应变速率越高的试样再结晶水平越低,Zr的加入促进了6082铝合金在热变形过程中不连续动态再结晶的产生。 展开更多
关键词 AL-MG-SI合金 Zr 亚晶 再结晶 位错密度 热变形
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2195铝合金中温变形条件下的静态再结晶机理及动力学
8
作者 张京京 易幼平 +3 位作者 黄始全 何海林 董非 王当 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期170-178,共9页
具有高强度、低密度的2195铝合金是航空航天构件减重的首选材料。2195铝合金在中温热变形过程中常会伴随着静态再结晶的发生,静态再结晶晶粒对材料最终的力学性能有着重要影响。因此,本工作采用热压缩试验、硬度测试、EBSD和XRD测试技... 具有高强度、低密度的2195铝合金是航空航天构件减重的首选材料。2195铝合金在中温热变形过程中常会伴随着静态再结晶的发生,静态再结晶晶粒对材料最终的力学性能有着重要影响。因此,本工作采用热压缩试验、硬度测试、EBSD和XRD测试技术研究了静态再结晶晶粒判别方法,研究了不同变形温度(160~240℃)和不同保温时间(0~30 s)对静态再结晶行为和位错演变行为的影响,探明了静态再结晶的演变机理。结果表明,晶粒平均取向差角度分布值(GOS值)小于或等于0.4°的晶粒为静态再结晶晶粒;当变形温度为160~240℃、应变速率为0.01 s^(-1)以及变形程度为30%时,随着保温时间t(t<20 s)延长,静态再结晶增加,晶粒尺寸逐渐增大。然而,当变形温度为240℃、保温时间大于20 s时,静态再结晶晶粒没有明显增加,仅有略微长大。在静态保温过程中,160℃的变形样品比200℃的变形样品能够更快、更易形成细小静态再结晶晶粒。基于以上研究规律,建立了2195铝合金中温变形条件下的静态再结晶动力学模型,该模型具有良好的预测效果。本研究对优化2195铝合金热变形和热处理工艺参数具有重要的理论价值和实际意义。 展开更多
关键词 2195铝合金 中低温变形 静态再结晶 再结晶体积分数
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基于改进集中热容法的TC17钛合金淬火表面换热系数测算
9
作者 吴志杰 吴运新 +1 位作者 何鹏 袁忠禹 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第17期109-114,共6页
表面换热系数是TC17钛合金淬火数值分析研究的重要边界条件,其准确性影响工件淬火温度与应力场的分布精度。基于深埋热电偶动态实测的温降曲线,采用改进后的集中热容法,计算求解TC17钛合金淬火表面换热系数,并通过数值模拟验证了结果的... 表面换热系数是TC17钛合金淬火数值分析研究的重要边界条件,其准确性影响工件淬火温度与应力场的分布精度。基于深埋热电偶动态实测的温降曲线,采用改进后的集中热容法,计算求解TC17钛合金淬火表面换热系数,并通过数值模拟验证了结果的可靠性。结果表明,TC17钛合金水浴淬火过程中会经历3个主要阶段:蒸汽膜阶段、核沸腾阶段及对流冷却阶段。表面换热系数在蒸汽膜阶段、核沸腾阶段会快速增大,随后在对流冷却阶段会逐渐减小,在第50 s达到峰值1299 W/(m^(2)·℃),此时淬火面温度为355℃。将换热系数代入数值模型中进行温度场计算验证,计算结果与实测温降曲线吻合较好,平均相对误差仅为1.4%。 展开更多
关键词 TC17钛合金 表面换热系数 水浴淬火 改进集中热容法 数值验证
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硬岩地质下镶齿滚刀齿形对破岩性能影响研究 被引量：4
10
作者 刘毅 曹殿彬 +1 位作者 崔建波 彭宇星 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第3期62-68,102,共8页
为了降低镶齿滚刀的破岩比能耗和刀齿接触面应力,提高镶齿滚刀在硬岩地质下的破岩效率和使用寿命,采用LS-DYNA建立显示动力学仿真模型,并通过实验验证模型的可靠性。仿真分析镶齿滚刀的破岩机理及不同齿形的破岩效率,确定较优的齿形。... 为了降低镶齿滚刀的破岩比能耗和刀齿接触面应力,提高镶齿滚刀在硬岩地质下的破岩效率和使用寿命,采用LS-DYNA建立显示动力学仿真模型,并通过实验验证模型的可靠性。仿真分析镶齿滚刀的破岩机理及不同齿形的破岩效率,确定较优的齿形。通过正交试验法,分析齿宽、齿高、齿顶半径和齿数对破岩效率以及接触面应力值的影响,确定齿形参数对破岩性能影响权重。研究结果表明:在118 MPa硬岩地质下,镐齿滚刀的破岩效率最高,齿顶半径为破岩效率的最主要影响因素,权重达到50%,齿数与齿顶高为接触面应力值的主要影响因素,权重分别占31%、36%。齿形最优参数组合是齿宽为11 mm、齿顶高为1 mm、齿顶半径为10 mm、齿数为36个。该研究对于镶齿滚刀的齿形选择及参数优化具有参考价值。 展开更多
关键词 镶齿滚刀 破岩 显示动力学 正交试验 齿形参数
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Al-Mg-Si合金双辊铸轧板坯不同位置处微观组织差异及其对板坯性能的影响 被引量：1
11
作者 王旭成 黄元春 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期130-139,共10页
传统的热轧法生产Al-Mg-Si合金板材存在工序多、时间长和成本高等缺点,严重制约了Al-Mg-Si合金的发展,因此,近年来采用双辊铸轧工艺生产Al-Mg-Si合金板材获得了极大的关注。本工作采用双辊铸轧工艺制备Al-Mg-Si铝合金铸轧板坯,探究板坯... 传统的热轧法生产Al-Mg-Si合金板材存在工序多、时间长和成本高等缺点,严重制约了Al-Mg-Si合金的发展,因此,近年来采用双辊铸轧工艺生产Al-Mg-Si合金板材获得了极大的关注。本工作采用双辊铸轧工艺制备Al-Mg-Si铝合金铸轧板坯,探究板坯不同位置的微观组织差异及其对板坯性能的影响,结果表明:板坯边部和心部的晶粒形貌差异明显,织构组成复杂,大量第二相沿晶界处不均匀分布,板坯内部存在明显的元素偏析。通过理论计算,铸轧板坯边部的织构强化贡献强度为10.7 MPa,晶界强化贡献强度为86.8 MPa,而铸轧板坯心部的织构强化贡献强度为15.1 MPa,晶界强化贡献强度为82.4 MPa,板织构和随机织构对于铸轧板坯的强度贡献有限,边部和心部的强度差异主要取决于晶界强化。板坯边部和心部存在不同程度的位错缠结,边部的位错密度高于心部,这与小角度晶界统计结果相一致。针对板坯组织不均匀性的特点,通过热力学计算,为板坯后续热处理制度提供了理论指导。 展开更多
关键词 AL-MG-SI合金 双辊铸轧 微观表征 晶界强化 热力学计算
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压缩变形对2219铝合金网状残余结晶相细化行为的影响
12
作者 毛献昌 何海林 +2 位作者 林土淦 林海燕 韦俊 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期67-75,共9页
网状残余结晶相(RRCPs)偏聚是影响2219铝合金构件力学性能的主要因素,研究其细化行为具有重要意义。为了探明RRCPs的破碎细化机理,本文开展了2219铝合金高温(510和530℃)和中低温(240℃)单向压缩实验,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电... 网状残余结晶相(RRCPs)偏聚是影响2219铝合金构件力学性能的主要因素,研究其细化行为具有重要意义。为了探明RRCPs的破碎细化机理,本文开展了2219铝合金高温(510和530℃)和中低温(240℃)单向压缩实验,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分别研究了两种变形温度条件下不同相对压缩量(Δh)对RRCPs破碎效果的影响。研究结果表明:高温变形条件下,RRCPs主要以拉断和溶解断裂的形式发生细化;当Δh超过60%时,RRCPs才被大量破碎,形成大量长条状粒子,但破碎的结晶相仍呈带状偏聚。中低温变形条件下,RRCPs的破碎效果较显著,主要以脆性断裂的形式发生破裂和细化;当Δh等于20%时,RRCPs即可产生明显的裂纹;而当Δh大于60%时,结晶相被破碎成大量等轴状粒子,且粒子的分布均匀性较好。综上,与高温压缩相比,中低温压缩更有利于RRCPs的破碎,这可为优化2219铝合金多向锻造工艺提供参考。 展开更多
关键词 2219铝合金 网状结晶相 变形温度 相对压缩量 细化机理 单向压缩实验
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第二相和晶界析出特征对7050铝合金晶间腐蚀性能的影响
13
作者 李明高 孙梅玉 +3 位作者 章潇慧 陈朝中 刘嘉仪 邓运来 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期118-127,共10页
采用扫描电子显微镜(SEM),电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等技术研究Al-Zn-Mg-Cu系合金不同时效制度下形成的晶界析出特征与含Fe第二相(Al_(7)Cu_(2)Fe相)对晶间腐蚀性能的影响。结果表明:时效24 h后的铝合金试样表面尺寸... 采用扫描电子显微镜(SEM),电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)等技术研究Al-Zn-Mg-Cu系合金不同时效制度下形成的晶界析出特征与含Fe第二相(Al_(7)Cu_(2)Fe相)对晶间腐蚀性能的影响。结果表明:时效24 h后的铝合金试样表面尺寸较大的Al_(7)Cu_(2)Fe相Fe含量的变化率最大,而时效60、120 h的试样表面尺寸较小的Al_(7)Cu_(2)Fe相Fe含量变化率较大;随着时效时间的增长,7050铝合金试样中Al_(7)Cu_(2)Fe相引起表面点蚀的时间缩短,晶间腐蚀深度减小,表明其耐晶间腐蚀性能随时效时间的增长而增强;随着时效时间的增长,试样的晶界无沉淀析出带(precipitation-free zone,PFZ)宽度增大,晶界析出物(grain boundary precipitation,GBPs)的形核数减少,间距增大,容易发生晶间腐蚀的晶粒取向逐渐集中。 展开更多
关键词 AL-ZN-MG-CU合金 时效时间 晶间腐蚀 Al7Cu2Fe相 晶界析出特征
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旋压整体成形铝合金贮箱箱底内压稳定性先验设计研究
14
作者 黄诚 段宇航 +3 位作者 孙伟召 梁凯铭 朱利军 常鑫 《宇航总体技术》 2023年第5期38-44,共7页
提出一种面向力学域与制造域相结合的、采用成形制造工艺力学模型精确表征制造特征影响的先验设计方法,并结合先进的边缘约束无模旋压成形工艺阐述先验设计理论方法与设计流程。通过旋压工艺力学模型获取箱底结构的制造工艺特征,针对制... 提出一种面向力学域与制造域相结合的、采用成形制造工艺力学模型精确表征制造特征影响的先验设计方法,并结合先进的边缘约束无模旋压成形工艺阐述先验设计理论方法与设计流程。通过旋压工艺力学模型获取箱底结构的制造工艺特征,针对制造工艺特征建立内压稳定性分析模型,研究了旋压工艺特征对稳定性的影响,与传统的一阶模态缺陷、单点凹陷缺陷进行了对比。研究结果表明,先验设计方法能够较好地捕捉制造工艺特征引起的结构屈曲模态的改变,能够较准确地预测结构的极限承载能力。 展开更多
关键词 椭球箱底 缺陷敏感性 稳定性 先验设计
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基于BP神经网络的PHEV油耗与排放研究
15
作者 王巧丽 张俊霞 +1 位作者 陈锡文 李阳 《时代汽车》 2024年第16期28-30,共3页
文章以P1+P3结构PHEV为研究对象,设计了基于BP神经网络算法的动力匹配控制来提高PHEV的输出功率、降低排放及优化燃油经济性。结果表明:在山路、城市、高速和郊区四种路况下进行实车测试,嵌入算法后P1+P3结构PHEV的百公里油耗平均降低了... 文章以P1+P3结构PHEV为研究对象,设计了基于BP神经网络算法的动力匹配控制来提高PHEV的输出功率、降低排放及优化燃油经济性。结果表明:在山路、城市、高速和郊区四种路况下进行实车测试,嵌入算法后P1+P3结构PHEV的百公里油耗平均降低了0.61L,CO、CO_(2)、HC、NO_(X)排放分别降低了0.28g/km、0.198g/km、0.813g/km、0.021g/km,排放和燃油经济性均得到改善。 展开更多
关键词 PHEV P1+P3 结构 BP 神经网络 排放 油耗
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低温下复合材料层合板就位效应的细观力学分析
16
作者 贺丹 张在强 常鑫 《沈阳航空航天大学学报》 2025年第1期14-24,共11页
在低温状态下,复合材料贮箱容易产生微裂纹。准确地预测低温状态下结构微裂纹起始与演化规律对于贮箱结构设计及优化至关重要。为此,建立了嵌入式多纤维代表性体积单元模型,研究低温状态对考虑就位效应的复合材料层合板微裂纹起始及扩... 在低温状态下,复合材料贮箱容易产生微裂纹。准确地预测低温状态下结构微裂纹起始与演化规律对于贮箱结构设计及优化至关重要。为此,建立了嵌入式多纤维代表性体积单元模型,研究低温状态对考虑就位效应的复合材料层合板微裂纹起始及扩展规律的影响,该模型由两个0°相邻约束层和90°中间层组成。在横向拉伸载荷及低温条件下,获得了结构中微裂纹起始应变及拉应力,并对微裂纹起始与演化的规律进行了研究。结果表明,低温条件显著影响了结构微裂纹起始位置及扩展路径,且温度越低,结构越容易萌生微裂纹。在纤维排列较为紧密的区域,低温条件下更容易发生界面脱粘现象。热应力的存在还导致了常温和低温状态下模型微裂纹起始位置存在差异。在常温和低温状态下,中间层的结构损伤演化规律基本一致。 展开更多
关键词 复合材料层合板 代表性体积单元 细观力学 就位效应 微裂纹
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全断面岩石掘进机滚刀最优刀间距计算公式研究 被引量：12
17
作者 谭青 易念恩 +3 位作者 夏毅敏 朱逸 张旭辉 林赉贶 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期883-892,共10页
基于剪切与张拉破岩机制,提出拉剪综合失效机制假设;建立了非协同切削与协同切削体积模型,推导了协同切削模式的滚刀比能耗理论模型;通过离散元仿真得到滚刀侵入岩石裂纹长度与贯入度的映射关系;推导出滚刀最优刀间距理论公式;以全断面... 基于剪切与张拉破岩机制,提出拉剪综合失效机制假设;建立了非协同切削与协同切削体积模型,推导了协同切削模式的滚刀比能耗理论模型;通过离散元仿真得到滚刀侵入岩石裂纹长度与贯入度的映射关系;推导出滚刀最优刀间距理论公式;以全断面岩石掘进机(TBM)回转切削试验台为基础,水泥模拟料为切削对象,通过多次压痕试验得到滚刀贯入度和岩石裂纹长度的趋势曲线,验证了仿真结果;通过滚刀滚动破岩进行了12组不同贯入度与刀间距的物理切削试验,统计滚刀做功与岩石破碎体积,拟合得到比能耗关系曲线,验证了最优刀间距理论公式的结论。研究表明:TBM滚刀最优刀间距计算公式综合考虑了岩石特性与滚刀结构特性,适应性较广泛;刀间距超过滚刀协同工作距离时,滚刀破岩以剪切破碎为主;刀间距小于2倍岩石裂纹长度时,张拉破碎的影响更加明显;随着贯入度的增加,最优刀间距逐渐增大,而最优滚刀间距S与贯入度P之比(S/P)值则逐渐减小。 展开更多
关键词 TBM 滚刀 裂纹扩展 比能耗 最优刀间距 颗粒离散元
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高强铝合金中间相Al_2Cu,Al_2CuMg和MgZn_2性能的第一性原理计算 被引量：19
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作者 廖飞 范世通 +1 位作者 邓运来 张劲 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1-8,共8页
采用第一性原理平面波赝势方法,计算Al^-Zn-Mg-Cu系高强铝合金主要中间相Al_2Cu,Al_2Cu Mg和Mg Zn_2的结合能、形成焓、弹性常数及态密度。计算结果表明:3相结合能按Mg Zn_2>Al_2Cu Mg>Al_2Cu顺序递减;形成焓按Mg Zn_2>Al_2Cu&... 采用第一性原理平面波赝势方法,计算Al^-Zn-Mg-Cu系高强铝合金主要中间相Al_2Cu,Al_2Cu Mg和Mg Zn_2的结合能、形成焓、弹性常数及态密度。计算结果表明:3相结合能按Mg Zn_2>Al_2Cu Mg>Al_2Cu顺序递减;形成焓按Mg Zn_2>Al_2Cu>Al_2Cu Mg顺序递减;Al_2Cu具有很高的弹性模量,同时具有一定的塑性,可以作为合金的强化相;Al_2Cu Mg是典型的脆性相,并表现出明显的各向异性,容易诱导产生裂纹;Mg Zn_2具有良好的塑性,同时熔点较低,是合金的主要强化相;3相中均存在离子键的相互作用,提高了结构稳定性;通过适当降低Cu,Mg含量,提高Zn的含量,有利于生成Mg Zn_2相,进一步提高合金的综合性能。 展开更多
关键词 高强铝合金 中间相 第一性原理 力学性能
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7085-T651铝合金特厚板组织性能的不均匀性 被引量：9
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作者 李承波 何克准 +3 位作者 宋丰轩 刘胜胆 曹盛强 张新明 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期15-22,共8页
采用拉伸实验、剥落腐蚀实验、显微组织、化学成分、扫描电镜以及透射电镜和差示扫描量热法分析等手段,研究7085-T651铝合金特厚板组织性能的不均匀性。结果表明:110 mm厚7085-T651特厚板不同厚度层显微组织、力学性能和剥落腐蚀性能存... 采用拉伸实验、剥落腐蚀实验、显微组织、化学成分、扫描电镜以及透射电镜和差示扫描量热法分析等手段,研究7085-T651铝合金特厚板组织性能的不均匀性。结果表明:110 mm厚7085-T651特厚板不同厚度层显微组织、力学性能和剥落腐蚀性能存在明显的不均匀性;1/4厚度层抗拉强度最低,为540 MPa,抗剥落腐蚀性能最差,腐蚀等级为EB级;心层抗拉强度最高,为580 MPa;表层抗剥落腐蚀性能最好,腐蚀等级为EA级;1/4层再结晶分数最多,约为47.7%,尺寸较大,约为105μm,晶界及晶内均有平衡相析出,时效析出相尺寸较小,因而力学性能及抗剥落腐蚀性能均最差;中心层再结晶分数最少,约为14.8%,存在大量亚晶,残余的Al7Cu2Fe相最多,约为1.43%,晶界平衡相尺寸、时效析出相尺寸及PFZ宽度均较大,因而力学性能较好而抗剥落腐蚀性能较差。 展开更多
关键词 7085铝合金 特厚板 不均匀性 无沉淀析出带
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5083铝合金热压缩流变应力曲线修正与本构方程 被引量：11
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作者 付平 刘栩 +2 位作者 戴青松 张佳琪 邓运来 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期76-82,共7页
在Gleeble-3800热模拟机上采用等温压缩实验研究5083铝合金在变形温度为523~723K、应变速率为0.01~10s-1、真应变为0~0.7条件下的高温流变应力行为。基于热传导对合金变形热效应的影响,对流变应力曲线进行了变形热修正。结果表明:热传... 在Gleeble-3800热模拟机上采用等温压缩实验研究5083铝合金在变形温度为523~723K、应变速率为0.01~10s-1、真应变为0~0.7条件下的高温流变应力行为。基于热传导对合金变形热效应的影响,对流变应力曲线进行了变形热修正。结果表明:热传导对变形过程中产生的温升影响不可忽略,其影响随着真应变的增加而更加显著;修正后的流变应力对峰值应力影响不大,但稳态流变应力软化趋势得到一定程度的减弱。建立了Zener-Hollomon参数的本构方程,可对5083铝合金在不同变形条件下的流变应力进行预测,温升修正后的流变应力值与本构方程的预测值吻合较好,平均相对误差仅为5.21%。 展开更多
关键词 5083铝合金 热压缩 流变应力 温升 本构方程
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