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0Cr21Al6不锈钢自熔焊接头脆性及调控机理
1
作者 郭子昊 杨密 +2 位作者 张婷婷 李欣儒 王文先 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第4期716-722,共7页
【目的】探究FeCrAl不锈钢的脆性。由于FeCrAl不锈钢为超纯铁素体不锈钢,其焊缝组织粗化、脆性较强、容易产生焊接裂纹,难以用于结构件制造。【方法】以3 mm厚度0Cr21Al6冷轧态板材作为研究对象,对比激光自熔焊与TIG自熔焊接头组织和性... 【目的】探究FeCrAl不锈钢的脆性。由于FeCrAl不锈钢为超纯铁素体不锈钢,其焊缝组织粗化、脆性较强、容易产生焊接裂纹,难以用于结构件制造。【方法】以3 mm厚度0Cr21Al6冷轧态板材作为研究对象,对比激光自熔焊与TIG自熔焊接头组织和性能,分析FeCrAl不锈钢的焊接接头的脆性特征并针对性提出接头脆性改善和调控措施。【结果】结果表明,该材料的碳当量高达4.06、冷裂纹倾向严重,是该材料接头易产生横向裂纹的主要原因之一;同时焊接过程中拘束应力也是加剧裂纹产生的重要原因之一,证实采用自由焊接的方式辅以焊后锤击等降低了拘束应力进而避免焊接裂纹发生;与TIG焊接头性能对比,采用能量密度高的激光焊接,接头区组织明显减小、脆性降低,其延伸率提高到10%以上,约为母材的40%;对比焊后超声波冲击处理后接头组织性能分析,发现超声冲击载荷促进了焊缝中心再结晶转变,进一步降低了接头脆性,接头延伸率提高至20%。这为FeCrAl不锈钢电热功能与结构一体化制造提供了理论支持。 展开更多
关键词 FeCrAl不锈钢 焊接工艺 拘束应力 晶粒粗化 超声波冲击
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金属/CFRP异种材料连接技术的研究进展及界面结合机理分析 被引量：10
2
作者 张婷婷 朱凯航 +3 位作者 许振波 王艳 安栋财 张体明 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期44-54,I0005,I0006,共13页
碳纤维复合材料(CFRP)具有质轻高强、高模量和低膨胀优势,在“陆海空天”等领域应用潜力和需求极大.其中热塑性碳纤维复合材料(CFRTP)近年来快速发展,CFRP和CFRTP与金属结构件的连接技术受到国内外学者和工业界的广泛关注.文中综述了金... 碳纤维复合材料(CFRP)具有质轻高强、高模量和低膨胀优势,在“陆海空天”等领域应用潜力和需求极大.其中热塑性碳纤维复合材料(CFRTP)近年来快速发展,CFRP和CFRTP与金属结构件的连接技术受到国内外学者和工业界的广泛关注.文中综述了金属材料与CFRP连接的主要技术及界面的结合机理;对比分析了不同连接工艺的成形原理,总结了金属与CFRP连接界面的不同作用效果;结合发展现状及未来工程应用需求,对金属/CFRP高质量连接技术瓶颈的突破方向进行了展望.创新点:(1)综述分析了不同连接技术对金属/CFRP结合强度的影响.(2)在不同连接技术基础上系统归纳了金属/CFRP界面的结合机理.(3)展望了金属/CFRP高质量连接技术在工程应用上的突破方向. 展开更多
关键词 金属/碳纤维复合材料 黏接 机械紧固 异种材料连接 界面结合机理
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滚切剪重载伺服缸新型支撑结构设计与优化
3
作者 杨小星 梁建国 +1 位作者 赵晓冬 马丽楠 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期279-285,289,共8页
以液压双边滚切剪的重要执行机构—卧式重载伺服缸作为研究对象。在伺服缸运动过程中,由于其采用卧式铰接安装,重心不断变化,缸体质量过大,因此在活塞杆与缸体之间产生较大的偏心摩擦力,对密封结构造成不可修复的损坏。基于此,本课题组... 以液压双边滚切剪的重要执行机构—卧式重载伺服缸作为研究对象。在伺服缸运动过程中,由于其采用卧式铰接安装,重心不断变化,缸体质量过大,因此在活塞杆与缸体之间产生较大的偏心摩擦力,对密封结构造成不可修复的损坏。基于此,本课题组设计了一种新型支撑结构,即用一个小液压缸支撑卧式重载伺服缸的底端,保证伺服缸缸体与活塞杆实时对中,从而最大限度地减小摩擦力。这里对该结构的支撑位置进行优化,以保证输出力最小,即可完成对重载伺服缸的支撑作用。根据卧式重载伺服缸的工作原理,运用MSC.ADAMS与MATLAB/Simulink进行联合仿真,并设计试验台架。根据试验结果,添加新型支撑结构后,伺服缸的摩擦力降低到1143N。当支撑液压缸位于579mm位置时,无杆腔压力为0.58MPa,输出力最小,可减少资源浪费64.4%。 展开更多
关键词 卧式重载伺服缸 理论力学分析 新型支撑结构 优化设计 MATLAB/SIMULINK MSC.ADAMS 联合仿真
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热轧带钢出口凸度数据驱动建模及智能化预测分析 被引量：17
4
作者 刘元铭 王振华 +2 位作者 王涛 刘文礼 熊晓燕 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期2728-2733,共6页
提出一种基于热轧现场生产数据和智能算法的新型带钢出口凸度预测模型,该模型采用差分进化算法对支持向量机的惩罚因子和核函数宽度进行优化。确定了支持向量回归模型的最佳参数组合,采用大量实际生产数据对模型进行训练并将其用于带钢... 提出一种基于热轧现场生产数据和智能算法的新型带钢出口凸度预测模型,该模型采用差分进化算法对支持向量机的惩罚因子和核函数宽度进行优化。确定了支持向量回归模型的最佳参数组合,采用大量实际生产数据对模型进行训练并将其用于带钢出口凸度预测。该模型结构简单、容易实现,其整体性能用平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)和决定系数R2来评价。预测值和实际值的比较验证了所提出模型的可行性。 展开更多
关键词 凸度预测 差分进化算法 支持向量机 生产数据 热轧
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脉冲电流辅助SUS304极薄带拉伸变形研究 被引量：6
5
作者 范婉婉 刘奇 +2 位作者 刘文文 王涛 王天翔 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期475-480,489,共7页
为了研究脉冲电流对SUS304极薄带拉伸变形的影响,进行了室温拉伸、通电拉伸以及通电空冷拉伸试验,分析了热效应和非热效应对宏观力学性能与微观组织的影响。结果表明,脉冲电流辅助SUS304极薄带拉伸变形过程中热效应和非热效应同时存在,... 为了研究脉冲电流对SUS304极薄带拉伸变形的影响,进行了室温拉伸、通电拉伸以及通电空冷拉伸试验,分析了热效应和非热效应对宏观力学性能与微观组织的影响。结果表明,脉冲电流辅助SUS304极薄带拉伸变形过程中热效应和非热效应同时存在,热效应导致材料流变应力减小,非热效应抑制TRIP效应,促进TWIP效应,改变了材料的塑性变形机制;没有高强度马氏体协调塑性变形,导致试样过早发生失稳断裂,其中试样的抗拉强度降低12.2%,断裂延伸率下降44.7%;同时,非热效应使试样在较低温度下发生了回复和再结晶现象;脉冲电流诱导了SUS304极薄带由韧性断裂向韧脆性断裂模式的转变,并且促进了变形织构生成。 展开更多
关键词 电流辅助加工 SUS304极薄带 拉伸变形 TRIP效应
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基于双流函数的立轧力能参数研究 被引量：3
6
作者 刘元铭 王涛 +2 位作者 王振华 郝平菊 和东平 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期172-178,共7页
根据体积不变条件,建立了三次函数模型描述立轧板坯的三维狗骨形状,然后提出了基于双流函数的变形区金属三维流动的运动许可速度场。根据刚塑性第一变分原理,获得变形区的内部塑性变形功率、剪切功率和摩擦功率,然后得到了轧制力能和狗... 根据体积不变条件,建立了三次函数模型描述立轧板坯的三维狗骨形状,然后提出了基于双流函数的变形区金属三维流动的运动许可速度场。根据刚塑性第一变分原理,获得变形区的内部塑性变形功率、剪切功率和摩擦功率,然后得到了轧制力能和狗骨形状参数的计算模型。将本模型预测的轧制力数据与现场的实测值对比,狗骨形状预测值和其他模型计算值对比,预测精度良好。此外,基于模型计算结果研究了不同减宽率、板坯厚度、摩擦因子和立辊半径等轧制工艺参数对应力状态影响系数的影响规律。 展开更多
关键词 立轧 狗骨形状 三次函数模型 双流函数 力能参数
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轴承套圈坯料螺旋孔型斜轧成形数值模拟及分析 被引量：1
7
作者 李治 许继帅 +2 位作者 梁建国 赵春江 王琛 《轴承》 北大核心 2022年第5期38-42,共5页
针对传统解析计算和物理试验不能有效揭示轴承套圈坯料螺旋孔型斜轧工艺轧制变形机理的问题,基于Abaqus/CAE有限元分析软件建立轴承套圈坯料螺旋孔型斜轧成形三维有限元模型,其关键点为设置轧辊与轧件网格表面为面接触以及网格内部表面... 针对传统解析计算和物理试验不能有效揭示轴承套圈坯料螺旋孔型斜轧工艺轧制变形机理的问题,基于Abaqus/CAE有限元分析软件建立轴承套圈坯料螺旋孔型斜轧成形三维有限元模型,其关键点为设置轧辊与轧件网格表面为面接触以及网格内部表面为自接触,采用高温单向拉伸试验确定韧性断裂模型中坯料的损伤参数,添加STATUS变量输出控制网格畸变等,并分析了轧制过程中坯料的应变和应力以及轧辊的轧制力和力矩,结果表明坯料内部区域处于多向拉应力状态,易导致内部微缺陷的萌生和扩展。 展开更多
关键词 滚动轴承 斜轧 数值模拟 应变 应力
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五自由度并联驱动机构及其位置分辨能力分析 被引量：3
8
作者 张金柱 史汉卿 +2 位作者 王涛 黄庆学 姜力 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1414-1422,1431,共10页
提出了一种具有三移动和二转动的多分支耦合并联驱动机构,基于方位特征集法分析了机构自由度及机构末端的运动特征。利用齐次变换法建立了机构的运动学逆解模型,求解了并联驱动机构的全雅可比矩阵。基于牛顿迭代法建立了运动学正解模型... 提出了一种具有三移动和二转动的多分支耦合并联驱动机构,基于方位特征集法分析了机构自由度及机构末端的运动特征。利用齐次变换法建立了机构的运动学逆解模型,求解了并联驱动机构的全雅可比矩阵。基于牛顿迭代法建立了运动学正解模型,并对理论模型进行了仿真验证。利用CAD变分几何法绘制了机构的可达工作空间。定义了机构的全域位置敏感度系数指标,系统分析了特定工况下的驱动系统分辨率对机构位置分辨能力的影响规律。 展开更多
关键词 并联驱动机构 运动学 雅可比矩阵 位置分辨能力
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改进型PSO的6自由度工业机械臂轨迹规划 被引量：8
9
作者 师玮 张金柱 +3 位作者 王涛 李子良 张彦杰 熊晓燕 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第9期24-28,共5页
针对6自由度工业机械臂的运动轨迹优化问题,提出了一种基于时间最优的改进型粒子群算法(IPSO)对6自由度机械臂进行轨迹规划并优化的算法。采用动态变化学习因子策略的改进型粒子群算法进行3-5-3高次多项式插值,进而完成机械臂运动轨迹... 针对6自由度工业机械臂的运动轨迹优化问题,提出了一种基于时间最优的改进型粒子群算法(IPSO)对6自由度机械臂进行轨迹规划并优化的算法。采用动态变化学习因子策略的改进型粒子群算法进行3-5-3高次多项式插值,进而完成机械臂运动轨迹的拟合,运用该方法以时间为适应度函数对运动轨迹进行优化,将分段高次多项式插值函数与传统PSO算法有效结合,实现机械臂运动时间的最优求解。研究结果显示,经优化后的分段高次多项式插值曲线具有更好的运动特性,机械臂所需运动时间缩短了约50%左右,仿真表明基于IPSO算法的轨迹规划可使机械臂在工作过程中的加速度不会产生突变,可获得较高的运动轨迹精度,使机械臂工作时间达到最优,进一步证实本文所提的方法具有可行性。 展开更多
关键词 机械臂 轨迹规划 改进的粒子群优化 时间最优
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感应加热电流变动对辊型电磁调控特性的影响分析 被引量：2
10
作者 刘文文 王涛 +1 位作者 付晓斌 杜凤山 《热加工工艺》 北大核心 2021年第15期67-73,共7页
在使用辊型电磁调控技术柔性调控辊型时,由于电磁调控轧辊热物性参数的非线性变化以及调控需求,感应加热电流会出现变动,从而影响辊型电磁调控特性。为此,以电磁学、传热学和力学数学模型为基础,利用有限元软件构建了电磁-热-力耦合仿... 在使用辊型电磁调控技术柔性调控辊型时,由于电磁调控轧辊热物性参数的非线性变化以及调控需求,感应加热电流会出现变动,从而影响辊型电磁调控特性。为此,以电磁学、传热学和力学数学模型为基础,利用有限元软件构建了电磁-热-力耦合仿真模型,分析了电流参数变动对辊型的影响。结果表明,等效电流密度在合理参数范围内变动,可以在工程上实现同一辊凸度对应同一辊型曲线的调控,仅所需加热时间不同;而在远低于合理电流参数范围内变动,同一辊凸度对应的辊型曲线差异较大,但相对辊型曲线近似一致。 展开更多
关键词 辊型电磁调控技术 电流变动 感应加热
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