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轧制过程中楔横轧模具表面力学行为研究 被引量:1
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作者 杨波 黄海波 束学道 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第5期151-153,共3页
楔横轧过程中模具的表面力学行为对其磨损有非常重要的影响,是决定模具寿命的重要因素之一。建立了楔横轧的热—力耦合弹塑性有限元模型,研究了模具表面的力学行为。结果表明,在楔面交界的棱线处应力较高,在楔入段尾端及展宽段与精整段... 楔横轧过程中模具的表面力学行为对其磨损有非常重要的影响,是决定模具寿命的重要因素之一。建立了楔横轧的热—力耦合弹塑性有限元模型,研究了模具表面的力学行为。结果表明,在楔面交界的棱线处应力较高,在楔入段尾端及展宽段与精整段的过渡处存在两个峰值。在轧制的前段和后段,径向应力和剪切应力分别占主导地位。研究结果为提高楔横轧模具的寿命提供了参考依据。 展开更多
关键词 楔横轧 模具磨损 力学行为 交界棱线
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压电柔性机械臂的实验辨识及最优极点配置抑振控制 被引量:9
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作者 娄军强 廖江江 +2 位作者 李国平 杨依领 魏燕定 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第16期18-25,共8页
研究了压电柔性臂系统的实验辨识和基于极点配置法的振动主动控制问题。针对粘贴应变传感器和压电致动器的压电柔性臂系统,提出了零点重新分布的理论传递函数模型。通过扫频实验采用频域辨识方法确立了从压电致动器控制电压输入到应变... 研究了压电柔性臂系统的实验辨识和基于极点配置法的振动主动控制问题。针对粘贴应变传感器和压电致动器的压电柔性臂系统,提出了零点重新分布的理论传递函数模型。通过扫频实验采用频域辨识方法确立了从压电致动器控制电压输入到应变桥路电压输出的实验传递函数模型,辨识模型与实际结构响应吻合程度达94.8%。并通过多频激励实验证实了辨识模型与实际结构具有较高的一致性。利用辨识得到的传递函数模型建立了系统状态方程表达式,提出了一种移动距离最短、满足系统闭环阻尼要求的闭环极点位置确立方法。不同闭环极点下的数值仿真和实验结果均证明了采用的最优极点配置方法的有效性。实验结果表明,柔性臂在特定激励和外界干扰激励下产生的弹性振动均得到了有效抑制。所提出的模型辨识方法和极点配置策略是可行的。 展开更多
关键词 压电柔性臂 系统辨识 最优极点配置 振动主动控制
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水下大振幅压电纤维致动柔性结构的非线性流体动力特性及实验
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作者 杨浙栋 娄军强 +3 位作者 陈特欢 崔玉国 魏燕定 李国平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期365-373,共9页
水下智能材料驱动柔性结构在机器鱼、水下航行器及精密医疗等领域具有广阔应用前景。本文研究了水下大振幅压电纤维(Macro Fiber Composite,MFC)致动柔性结构的非线性流体动力特性,建立了流固耦合振动模型,并进行了实验验证。通过参数... 水下智能材料驱动柔性结构在机器鱼、水下航行器及精密医疗等领域具有广阔应用前景。本文研究了水下大振幅压电纤维(Macro Fiber Composite,MFC)致动柔性结构的非线性流体动力特性,建立了流固耦合振动模型,并进行了实验验证。通过参数化的二维CFD分析了不同特征振动频率及振幅下柔性结构周围流场的分布演化规律,发现随着柔性结构特征振幅增大,其周围流场逐渐出现了涡旋脱落及对流现象,且流体阻尼效应的非线性随之增强。提出了由特征振动频率和振幅共同确定的非线性修正流体动力函数解析表达式,分析结果表明:在小振幅情况下,修正流体动力函数虚部也就是流体阻尼效应随着特征振动频率的增大而减小;而当特征振幅增大到一定值后,流体阻尼效应随着特征振动频率的增大却呈现出先减小后增大的变化规律,具有强烈的非线性特性。开展了水下MFC致动柔性结构振动特性验证实验,证实柔性结构在MFC主动激励下的实测幅频、相频特性与理论预测结果基本一致,验证了所提修正流体动力函数表达式及流固耦合振动模型的有效性。 展开更多
关键词 非线性流体动力学 流体动力函数 流固耦合振动 水下柔性结构 压电纤维
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钛合金棒材三辊斜轧的数值模拟研究 被引量:4
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作者 王路 孙宝寿 +1 位作者 彭文飞 束学道 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第1期116-119,共4页
基于DEFORM有限元软件建立了钛合金棒材三辊斜轧过程的有限元模型,并对整个轧制过程进行了数值模拟分析,得到了轧件在稳定轧制阶段的应力应变场。研究结果对于控制棒材缺陷,提高轧制效率具有重要意义。
关键词 钛合金棒材 三辊斜轧 数值模拟 工艺参数
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大型环形件用2219铝合金的动态再结晶行为 被引量:7
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作者 邹杰 彭文飞 陈镇扬 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期37-44,共8页
选用Gleeble-3500型热模拟试验机在变形温度330~450℃、应变速率10^(-2)\~10 s^(-1)、压缩变形量60%条件下对2219铝合金进行热压缩试验,研究了其在热变形过程中的动态再结晶行为;通过对试验数据进行分析拟合,建立了以Z参数表示的热变形... 选用Gleeble-3500型热模拟试验机在变形温度330~450℃、应变速率10^(-2)\~10 s^(-1)、压缩变形量60%条件下对2219铝合金进行热压缩试验,研究了其在热变形过程中的动态再结晶行为;通过对试验数据进行分析拟合,建立了以Z参数表示的热变形特征参数模型,基于改进Avrami方程的动态再结晶动力学模型以及以变形温度、应变速率表示的再结晶晶粒尺寸模型。结果表明:在低应变速率和高变形温度下,2219铝合金更易于发生动态再结晶;根据动态再结晶动力学模型,最佳热加工条件为应变速率0.1 s^(-1)、温度360℃,此时2219铝合金的动态再结晶程度最高;动态再结晶晶粒尺寸模型预测精度较高,线性相关系数达0.95。 展开更多
关键词 2219铝合金 动态再结晶模型 热压缩 晶粒尺寸
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二自由度大行程无耦合压电粘滑定位平台 被引量:7
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作者 吴彤 杨依领 +2 位作者 吴高华 崔玉国 魏燕定 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期62-72,共11页
针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求,采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大,并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉... 针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求,采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大,并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉滚柱导轨则连接移动台与驱动机构,并通过预紧螺钉调整接触摩擦力,进而获得良好的粘滑运动特性。采用有限元法建立定位平台的静力学模型,并对位移放大倍数、应力和固有频率进行仿真分析。最后,搭建实验测试系统验证定位平台的输出性能。实验结果表明:在扫描驱动模式下,驱动电压为150 V时,平台x和y向的输出位移分别为63.84μm和62.61μm,耦合比为0.52%和0.59%,分辨率为6.5 nm和7.2 nm;在步进驱动模式下,驱动电压为120 V时,平台在x和y向的单步位移分别为47.31μm和47.20μm,耦合比为0.69%和0.73%,x正向、x反向、y正向和y反向的运动分辨率分别为0.49,0.47,0.47和0.42μm,最大垂直负载为50 N,设计的压电粘滑定位平台满足所需性能要求。 展开更多
关键词 压电驱动 桥式机构 粘滑运动 定位平台
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无料头楔横轧辊剪制坯端面预估准则 被引量:2
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作者 马吉栋 束学道 柳传 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第15期150-152,共3页
辊剪制坯能有效抑制端面凹心,解决料头问题。通过有限元模拟得到了不同工艺参数下的轧件凹心值。利用端面移动计算程序得到了相应的拟合函数。通过体积守恒原则求得坯料外端相应的辊剪长度,建立坯料初始端面尺寸的预估准则,极大地提高... 辊剪制坯能有效抑制端面凹心,解决料头问题。通过有限元模拟得到了不同工艺参数下的轧件凹心值。利用端面移动计算程序得到了相应的拟合函数。通过体积守恒原则求得坯料外端相应的辊剪长度,建立坯料初始端面尺寸的预估准则,极大地提高楔横轧的生产效率,为辊剪模具与工艺设计提供理论支持。 展开更多
关键词 辊剪制坯 端面凹心 补偿关系 预估准则
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高铁螺纹道钉用TD16钢的动态再结晶行为 被引量:2
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作者 曹飞 彭文飞 +2 位作者 沈法 余文静 束学道 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2017年第10期91-97,共7页
在变形温度为850~1 150℃、应变速率为0.01~10s-1下,利用Gleeble-3500型热模拟试验机对高铁螺纹道钉用TD16钢进行了高温压缩试验,研究了其动态再结晶行为,建立了动态再结晶模型并进行了试验验证。结果表明:TD16钢在试验条件下变形过程... 在变形温度为850~1 150℃、应变速率为0.01~10s-1下,利用Gleeble-3500型热模拟试验机对高铁螺纹道钉用TD16钢进行了高温压缩试验,研究了其动态再结晶行为,建立了动态再结晶模型并进行了试验验证。结果表明:TD16钢在试验条件下变形过程中存在动态再结晶行为,温度越低、应变速率越大,动态再结晶越不容易发生,动态再结晶晶粒越细;由动态再结晶模型预测得到的峰值应变/临界应变,ε0.5,晶粒尺寸与试验值的最大相对误差分别为7.08%,11.06%,21.3%,均吻合较好,建立的动态再结晶模型可用于预测TD16钢的动态再结晶行为。 展开更多
关键词 高铁螺纹道钉 TD16钢 动态再结晶 模型 显微组织
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