基于神经网络的GH4169螺栓圆角滚压强化性能预测

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作者 石大鹏 马震宇 +4 位作者 何坤 胡庆宽 付建建 巴豪强 徐锋 《工具技术》 北大核心 2025年第2期114-119,共6页

为快速预测GH4169螺栓圆角滚压强化后的性能,本文提出一种基于神经网络的螺栓圆角滚压性能预测方法。采用ABAQUS结合Fe-safe软件进行螺栓滚压性能仿真计算,并通过试验进行模型有效性验证。将50组试验数据和50组仿真数据作为数据集进行... 为快速预测GH4169螺栓圆角滚压强化后的性能,本文提出一种基于神经网络的螺栓圆角滚压性能预测方法。采用ABAQUS结合Fe-safe软件进行螺栓滚压性能仿真计算,并通过试验进行模型有效性验证。将50组试验数据和50组仿真数据作为数据集进行神经网络预测模型训练,获取预测精度高和泛化能力强的神经网络模型。预测模型的输入参数为滚压力、滚压转速和滚压时间,输出参数为螺栓圆角处的3个变形量、残余应力和疲劳寿命,神经网络结构为3-25-25-25-25-5。研究表明,预测模型具有很高的预测精度和很强的泛化能力,对5个输出参数预测的平均绝对百分比误差均小于3%,且对重要输出(变形量B、残余应力和疲劳寿命)预测的决定系数R^(2)均高于0.99。 展开更多

关键词 GH4169螺栓 圆角滚压 仿真分析 神经网络 性能预测

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冷变形对GH2132板材的电化学腐蚀性能影响

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作者 孙晓军 殷小健 +4 位作者 李旭健 柯书忠 高达 马叙 王洪健 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第8期107-112,共6页

本文利用金相显微镜、扫描电子显微镜探究了通过拉伸试验得到不同预变形的GH2132板材试件的板材的形貌、结构,并采用电化学工作站在3.5%的NaCl溶液中测试了试件的极化曲线和电化学阻抗谱图,分析了其电化学腐蚀性能。结果表明,随着预变... 本文利用金相显微镜、扫描电子显微镜探究了通过拉伸试验得到不同预变形的GH2132板材试件的板材的形貌、结构,并采用电化学工作站在3.5%的NaCl溶液中测试了试件的极化曲线和电化学阻抗谱图,分析了其电化学腐蚀性能。结果表明,随着预变形程度的增大,晶粒形态逐渐呈现出拉长、变窄趋势,GH2132板材自腐蚀电位从0.9690 V降低到-0.4805 V,自腐蚀电流密度从2.72μA·cm^(-2)升高到533.6μA·cm^(-2)。试件的点蚀扩展行为主要沿着轧制方向进行,且随着预变形量的不断增加,板材的点蚀现象愈发严重。预变形可能导致钝化膜破裂,暴露新鲜金属表面,直接与腐蚀介质接触。拉伸导致材料发生塑性变形,位错密度显著增加。位错在晶界或相界处堆积,形成微观缺陷(如空位、微裂纹),这些缺陷成为腐蚀的优先路径,从而降低材料的耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 GH2132 预变形 电化学腐蚀 阳极极化 交流阻抗

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服役条件下螺栓弹性应力建模及性能保持研究

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作者 高学敏 殷小健 +4 位作者 米保卫 冯德荣 张钦莹 谢洪斌 傅国宇 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期111-119,共9页

为了揭示螺栓连接在长期服役过程中的应力松弛机理,对服役条件下螺栓连接的蠕变机理与性能保持行为进行了系统性分析,结合简化解析方法和有限元分析,对螺栓和法兰在不同服役时间内的应力松弛进行了深入探讨。采用了一种简化的解析方法,... 为了揭示螺栓连接在长期服役过程中的应力松弛机理,对服役条件下螺栓连接的蠕变机理与性能保持行为进行了系统性分析,结合简化解析方法和有限元分析,对螺栓和法兰在不同服役时间内的应力松弛进行了深入探讨。采用了一种简化的解析方法,以解决螺栓法兰连接中的蠕变应力松弛问题,特别关注法兰和螺栓材料的蠕变松弛。通过与三维数值有限元方法比较,验证了该方法的有效性,分析了不同服役时间对螺栓预紧力衰退的影响。仿真结果显示,仿真模型1 000 h时整体蠕变松弛为45.2%,3 000 h时整体蠕变松弛为50.8%,6 000 h时整体蠕变松弛为63.3%。解析结果显示,解析模型1 000 h时整体蠕变松弛为53.4%,3 000 h时整体蠕变松弛为60.5%,6 000 h时整体蠕变松弛为73.4%。结果表明,服役时间越长,预紧力先快速下降,随后逐渐趋于稳定。总之,通过详细的理论分析和数值模拟,揭示了螺栓连接在长期服役中的应力松弛机理,提供了可靠的预测方法和设计优化方案。 展开更多

关键词 螺栓连接 应力松弛 弹性应力建模 解析方法 理论分析 有限元分析

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高锁钛合金螺栓偏心载荷下拉伸断裂仿真与强度预测

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作者 冯德荣 郭绕龙 +5 位作者 余维林 李超 李召 黄张东 夏进启 万强 《机械强度》 北大核心 2025年第7期33-41,共9页

高锁钛合金螺栓偏心安装(螺栓头部与紧固板存在装配角度)会带来过早失效问题,严重影响航天飞行器的安全运行。而现有试验研究又难以获得螺栓断裂过程,继而影响断裂原因分析。同时,试验研究无法获得连续安装角度下螺栓断裂强度变化值。因... 高锁钛合金螺栓偏心安装(螺栓头部与紧固板存在装配角度)会带来过早失效问题,严重影响航天飞行器的安全运行。而现有试验研究又难以获得螺栓断裂过程,继而影响断裂原因分析。同时,试验研究无法获得连续安装角度下螺栓断裂强度变化值。因此,针对偏心安装下高锁螺栓提前断裂的问题,通过有限元分析方法,结合试验对模型验证,利用有限元模型实现偏心安装下螺栓断裂过程可视化与不同角度偏心安装下螺栓抗拉强度预测。研究结果表明,有限元分析获得的安装角度0°与3°螺栓的抗拉强度和断裂位置与试验结果的一致性好,说明有限元模型具有较好的准确性;随安装角度的增大,螺栓头与螺纹均受到偏心载荷,产生的弯矩加剧了这两个区域的应力集中;角度<3°时螺纹处应力较大,角度≥3°时头部应力较大;有限元模型成功实现1°、2°、4°下的螺栓抗拉强度预测。研究结果有效揭示了偏心载荷作用下高锁钛螺栓的断裂机制,同时仿真模型可实现不同安装角度下螺栓抗拉强度预测,为偏心螺栓服役提供技术说明。 展开更多

关键词 高锁螺栓 有限元仿真 装配角度 断裂机制 抗拉强度预测

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PTFE涂层对于铰链轴承与装配摩擦副磨损机制影响

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作者 朱江 冯成慧 +4 位作者 胡云鹏 王乾平 屈明亮 明全元 万强 《润滑与密封》 北大核心 2025年第7期153-161,共9页

针对铰链结构关节轴承与螺栓之间磨损引起的失效问题,对螺栓表面进行镀Cr与聚四氟乙烯(PTFE)涂覆处理。以镀Cr和涂覆PTFE材料螺栓与镀Cr轴承内圈为摩擦副,采用轴承寿命试验机进行关节轴承摩擦试验,考察2种处理螺栓与镀Cr轴承摩擦副的摩... 针对铰链结构关节轴承与螺栓之间磨损引起的失效问题,对螺栓表面进行镀Cr与聚四氟乙烯(PTFE)涂覆处理。以镀Cr和涂覆PTFE材料螺栓与镀Cr轴承内圈为摩擦副,采用轴承寿命试验机进行关节轴承摩擦试验,考察2种处理螺栓与镀Cr轴承摩擦副的摩擦特性;利用光学显微镜与扫描电子显微镜分析摩擦前后螺栓与轴承摩擦表面成分、形貌,探究其磨损机制。结果表明:随摩擦载荷升高,螺栓与轴承之间摩擦因数持续增大;镀铬螺栓与镀Cr轴承摩擦因数最大值为0.63,而涂覆PTFE螺栓与镀Cr轴承之间的摩擦因数最大值仅为0.22;且与涂覆PTFE螺栓对磨的轴承表面粗糙度相对稳定且维持在较低水平;与镀Cr螺栓对磨的轴承磨损后表面存在大量氧化层,氧化层在后期出现剥落,主要表现为氧化磨损与磨粒磨损;与涂覆PTFE螺栓对磨的轴承表面主要为细小划痕与小坑,磨损由犁削过程主导,磨损程度较小。可见,涂覆PTFE润滑层能有效降低摩擦因数,减小磨损程度,提升轴承服役性能。 展开更多

关键词 铰链关节轴承 螺栓 镀Cr 耐磨性能 磨损机制

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拉铆机气液转换系统的优化设计与分析

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作者 周帅 张钦莹 +4 位作者 谢茂阳 程东松 胡云鹏 孔明旭 王芳 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期224-228,共5页

为了提高拉铆机工作效率,搭建3种拉铆机气液转换系统,以气液增压泵为动力元件,对增加蓄能器、电磁换向阀的系统进行对比分析。在仿真平台中设定气源压力、气液增压泵增压比、流速和工作缸负载和行程等参数,分析了3种方案工作缸活塞侧压... 为了提高拉铆机工作效率,搭建3种拉铆机气液转换系统,以气液增压泵为动力元件,对增加蓄能器、电磁换向阀的系统进行对比分析。在仿真平台中设定气源压力、气液增压泵增压比、流速和工作缸负载和行程等参数,分析了3种方案工作缸活塞侧压力和线速度变化曲线。结果表明:工作缸活塞侧到达拐点的油压从大到小为方案三、方案一、方案二、对照方案;方案一、二、三中工作缸活塞的线速度均大于对照方案,其中方案三的线速度最大,为83.553 cm/s,方案一次之,为77.716 cm/s,方案二较慢,为69.970 cm/s。3个系统的工作效率明显优于对照方案。其中,方案一、三最佳,二者提升效率相差不大。结合设计要求与成本考虑,选用方案一。制造气液转换样机并进行实验,与仿真结果相比,误差均在5%以内,满足实际工况要求,进一步验证了所设计的气液转换系统的可行性和合理性。 展开更多

关键词 气液转换 增压泵 转换效率

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航天异形紧固件加工多工位专用机床设计 被引量：3

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作者 李阔 王宪龙 +4 位作者 赵常振 施贤明 缑永鹏 谢长超 高建设 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第7期83-88,共6页

为提高异形航天紧固件的加工精度和加工效率,将原紧固件生产工艺进行集中优化,研发多工位组合加工专用机床。通过对零件尺寸、表面粗糙度及形位公差的分析,完成满足加工要求的床身单元与送料分度等设计。该机床通过一次装夹,实现同时加... 为提高异形航天紧固件的加工精度和加工效率,将原紧固件生产工艺进行集中优化,研发多工位组合加工专用机床。通过对零件尺寸、表面粗糙度及形位公差的分析,完成满足加工要求的床身单元与送料分度等设计。该机床通过一次装夹,实现同时加工4个紧固件,完成扩孔、铰孔、倒下锥角和攻螺纹4个基本工序。采用专用复合刀具加工,满足紧固件的尺寸及精度要求。该机床已经完成批量样件试制,经检测达到紧固件的图纸精度要求,加工时间满足生产节拍要求。为航天领域同类型异形紧固件实现全自动化加工提供了有效的解决方案。 展开更多

关键词 航天紧固件 专用组合机床 工序集中 专用复合刀具

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外螺纹滚压过程有限元仿真模型研究综述 被引量：1

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作者 吴同一 黎向锋 +3 位作者 王文超 周玉宝 梁铖 余浩东 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第11期153-159,121,共8页

传统的外螺纹滚压过程参数优化大多采用试错法,依赖个人经验进行模具设计和工艺摸索,不仅费时费力,而且试验效率和经济价值极低。针对外螺纹滚压成形过程有限元模型进行研究已越来越受到人们的广泛关注,建立外螺纹滚压有限元模型,能够... 传统的外螺纹滚压过程参数优化大多采用试错法,依赖个人经验进行模具设计和工艺摸索,不仅费时费力,而且试验效率和经济价值极低。针对外螺纹滚压成形过程有限元模型进行研究已越来越受到人们的广泛关注,建立外螺纹滚压有限元模型,能够从应力-应变、滚丝轮最大成形力及最大成形扭矩等多角度深入理解外螺纹滚压成形过程中金属塑性流动规律。首次针对外螺纹滚压成形过程有限元仿真模型的研究进行综述,对外螺纹滚压模型进行分类,阐述了多个有限元仿真模型的特点及验证方法,并给出了相应研究结论及后续研究建议。 展开更多

关键词 外螺纹滚压 有限元模型 数值模拟 模型验证 塑性成形

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基于有限元分析的铆螺母铆接厚度影响研究 被引量：2

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作者 周杰 王立俊 +5 位作者 石大鹏 柯书忠 胡庆宽 李旭健 殷银银 关悦 《机床与液压》 北大核心 2023年第7期184-189,共6页

以某新型奥氏体不锈钢铆螺母为研究对象,基于ABAQUS、SolidWorks软件建立铆螺母铆接过程有限元仿真模型,结合有限元分析与试验研究,探究夹层厚度对铆接镦头形貌、铆螺母拉脱力、铆接连接结构拉伸性能的影响规律,分析夹层厚度对铆螺母铆... 以某新型奥氏体不锈钢铆螺母为研究对象,基于ABAQUS、SolidWorks软件建立铆螺母铆接过程有限元仿真模型,结合有限元分析与试验研究,探究夹层厚度对铆接镦头形貌、铆螺母拉脱力、铆接连接结构拉伸性能的影响规律,分析夹层厚度对铆螺母铆接变形及铆接结构力学性能的影响机制。有限元仿真结果与试验结果一致,随夹层厚度增加,最大拔出力先增大后减小。研究结果显示:该型号铆螺母在夹层厚度为3.5 mm时,铆接结构轴向拉脱力最大,且整体连接结构拉伸性能最好。 展开更多

关键词 有限元仿真 铆接 夹层厚度 力学性能

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低间隙Ti–6Al–4V抗剪螺栓预紧过程及连接结构力学性能的有限元仿真 被引量：1

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作者 殷银银 高学敏 +3 位作者 冯德荣 董晨曦 刘前峰 吴晓重 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第15期95-102,共8页

螺栓连接广泛应用于机械工业,针对低间隙Ti–6Al–4V ELI六角头螺栓的预紧过程以及预紧力对连接结构中服役性能的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,建立了考虑螺纹细节的单搭接螺栓连接结构的三维有限元仿真模型。建立Ti–Ti、Ti–Al... 螺栓连接广泛应用于机械工业,针对低间隙Ti–6Al–4V ELI六角头螺栓的预紧过程以及预紧力对连接结构中服役性能的影响规律,基于ABAQUS有限元仿真软件,建立了考虑螺纹细节的单搭接螺栓连接结构的三维有限元仿真模型。建立Ti–Ti、Ti–Al螺栓连接模型,模拟了螺栓连接结构预紧和拉伸两个分析过程。通过拉伸试验和有限元仿真对比,验证了Ti–6Al–4V ELI材料参数。通过有限元仿真得到了螺栓预紧力加载曲线、螺栓连接结构承载力变化曲线以及在预紧和拉伸过程中螺栓连接结构的应力分布状态,研究了螺栓预紧力对螺栓连接结构力学性能的影响。 展开更多

关键词 螺栓连接 螺栓预紧 有限元仿真 钛合金 拉伸性能

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表面钝化与MoS_(2)涂覆对17-4PH螺栓盐雾环境下力学与腐蚀性能的影响 被引量：1

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作者 石大鹏 乔亮 +5 位作者 董吉伟 卢泰宇 宋阳 贾槟源 夏进启 万强 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第22期114-126,共13页

目的 研究钝化处理与MoS_(2)涂层对螺栓盐雾环境下耐腐蚀与力学性能的影响。方法 针对2种不同的表面处理(钝化,MoS_(2)涂覆)的17-4PH螺栓,采用SEM、EDS对腐蚀后螺栓表面涂层进行表征,采用往复摩擦试验获得表面处理后的摩擦因数;对螺栓... 目的 研究钝化处理与MoS_(2)涂层对螺栓盐雾环境下耐腐蚀与力学性能的影响。方法 针对2种不同的表面处理(钝化,MoS_(2)涂覆)的17-4PH螺栓,采用SEM、EDS对腐蚀后螺栓表面涂层进行表征,采用往复摩擦试验获得表面处理后的摩擦因数;对螺栓进行长时盐雾腐蚀实验,对腐蚀后的螺栓进行标准拉伸实验,对腐蚀表面进行显微形貌观察,以获得处理后螺栓抗腐蚀能力。结果 钝化层与MoS_(2)涂层厚度分别为10.7μm和12.5μm,钝化后往复摩擦试验中的平均摩擦因数为0.85,而MoS_(2)涂层平均摩擦因数仅为0.2,对应螺栓摩擦因数则分别为0.081与0.073;在长时盐雾腐蚀过程中,钝化螺栓在192h后螺栓头部与螺纹处出现腐蚀现象,1 800 h后出现严重腐蚀,表面腐蚀但螺栓断裂强度下降并不明显;在0~6 500 h的盐雾腐蚀实验中,涂覆MoS_(2)涂层的螺栓头部与螺纹处均出现明显腐蚀现象,但是螺栓表面开始出现MoS_(2)涂层剥落。结论 与表面钝化相比,表面涂覆MoS_(2)涂层具有更小摩擦因数,且对螺栓盐雾腐蚀防护更有效,能在3 750 h内完全不锈蚀,在6 500 h时发生大面积MoS_(2)涂层剥落,此外,盐雾表面腐蚀对螺栓拉伸断裂强度影响较小。 展开更多

关键词 17-4PH螺栓 钝化涂层 MoS_(2)涂层 力学性能 摩擦磨损 抗腐蚀性能

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MoS_(2)涂层螺栓连接的摩擦界面失效机制研究

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作者 潘加港 马勇 +4 位作者 李召 汪立明 易思广 赵东旭 卢文壮 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期29-34,共6页

在螺栓表面进行MoS_(2)涂层涂覆处理可提高其减摩性能进而减缓磨损,但也导致螺栓连接时螺纹表面磨损机制更为复杂。通过仿真与实验研究探究MoS_(2)涂层螺栓连接的摩擦界面失效机制,通过ABAQUS仿真软件将MoS_(2)涂层引入螺栓连接结构有... 在螺栓表面进行MoS_(2)涂层涂覆处理可提高其减摩性能进而减缓磨损,但也导致螺栓连接时螺纹表面磨损机制更为复杂。通过仿真与实验研究探究MoS_(2)涂层螺栓连接的摩擦界面失效机制,通过ABAQUS仿真软件将MoS_(2)涂层引入螺栓连接结构有限元模型中,得到在不同预紧力和界面摩擦因数下涂层螺栓螺纹处的应力分布及相对滑移幅值,并通过实验验证模型的准确性。结果表明:增大预紧力有助于MoS_(2)涂层螺栓连接防松,但预紧力过大会使螺栓连接界面的应力应变增大进而产生塑性变形,导致螺栓连接的防松效果降低;增大界面摩擦因数将使得螺栓连接界面的应力应变增大,导致其磨损程度也相应增加,并且第一圈工作螺纹磨损程度最严重;螺栓表面有无涂覆MoS_(2)涂层的应力分布规律和相对滑移幅值变化趋势基本相同,且在螺纹牙底均出现应力集中现象;但涂覆MoS_(2)涂层后的应力值相对较小,且螺纹表面的磨损程度降低,其摩擦界面失效机制主要为疲劳磨损。 展开更多

关键词 MoS_(2)涂层 螺栓连接 有限元模型 应力分布 相对滑移幅值

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SiC/SiC复合编织管的抗热冲击性能与失效机理研究 被引量：1

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作者 胡庆宽 许琦鹏 +3 位作者 万志慧 杨保建 周为 晋小超 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期288-296,共9页

以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象,研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台,基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核,并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向... 以二维二轴编织的SiC/SiC复合编织管为研究对象,研究其抗热冲击性能及失效机理。自主搭建了基于石英灯辐照加热的循环热冲击试验平台,基于该平台开展了SiC/SiC复合编织管的循环热冲击试验考核,并对循环热冲击后的复合编织管进行了径向压缩测试,探究了复合编织管力学性能与破坏机理,拟合得到了热冲击强度退化经验公式。研究结果表明,搭建的循环热冲击试验平台能够模拟快速升降温的实际服役环境,最高升温、降温速率在试验过程中分别可达约40、60℃/s。随着热冲击循环次数的增加,SiC/SiC复合编织管环向拉伸强度下降,且降幅随之增大。热冲击产生的热应力导致纤维周围的基体产生微裂纹,弱化了纤维束与基体之间的连接,这是复合编织管强度降低的原因之一。拟合的强度退化经验公式能够准确描述强度退化规律,可以满足工程应用需求。 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 SiC/SiC复合编织管 石英灯辐照加热 热冲击 失效机理

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基于不同表面状态下的TC4钛合金螺栓摩擦机理研究

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作者 高学敏 姚建革 +3 位作者 冯韶伟 冯德荣 沈鹏 郭超越 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第6期108-113,共6页

针对钛合金紧固件易发生的黏着和“咬死”等问题,文章研究在TC4表面未处理(LT)、脉冲阳极氧化(PA)、脉冲阳极氧化+涂铝(PA-Al)和脉冲阳极氧化+涂MoS_(2)(PA-MoS_(2))等4种表面状态样品不同测试条件下的摩擦磨损特性,揭示不同表面状态条... 针对钛合金紧固件易发生的黏着和“咬死”等问题,文章研究在TC4表面未处理(LT)、脉冲阳极氧化(PA)、脉冲阳极氧化+涂铝(PA-Al)和脉冲阳极氧化+涂MoS_(2)(PA-MoS_(2))等4种表面状态样品不同测试条件下的摩擦磨损特性,揭示不同表面状态条件对摩擦磨损机理的影响。选用摩擦磨损试验机(UMT-3)开展球–盘摩擦磨损实验,利用SEM-EDS、三维白光干涉形貌仪、光学显微镜仪器等对样品的磨痕形貌进行表征。通过对摩擦系数、磨损率、磨损形貌进行分析研究,探究不同表面状态下钛合金摩擦副的摩擦特性和磨损机理。研究结果表明,应避免TC4和TC4材料直接接触可以有效防止黏着磨损发生,脉冲阳极氧化(PA)样品减摩耐磨性最佳,阳极氧化涂MoS_(2)样品次之。 展开更多

关键词 脉冲阳极氧化 MoS_(2) 钛合金紧固件 耐磨性 磨损形貌 测试条件

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Ti-6Al-4V ELI钛合金的宽温域(-253~350℃)力学性能研究

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作者 殷小健 王晗 +1 位作者 王可迪 高学敏 《热加工工艺》 北大核心 2024年第4期119-122,126,共5页

钛及钛合金是一种重要的太空金属材料,在航空航天领域发挥重要的作用。研究了Ti-6Al-4V ELI钛合金在室温(20℃)、高温(350℃)以及超低温(-253℃)环境下的拉伸力学性能,比较了Ti-6Al-4V ELI钛合金在不同温度下的力学性能指标,分析了其断... 钛及钛合金是一种重要的太空金属材料,在航空航天领域发挥重要的作用。研究了Ti-6Al-4V ELI钛合金在室温(20℃)、高温(350℃)以及超低温(-253℃)环境下的拉伸力学性能,比较了Ti-6Al-4V ELI钛合金在不同温度下的力学性能指标,分析了其断口形貌特征。结果表明,Ti-6Al-4V ELI钛合金在超低温下表现出较高的力学性能,抗拉强度可达1900 MPa以上,其断口形貌呈现脆性断裂特点。在室温和高温下,Ti-6Al-4V ELI钛合金表现出良好的塑性和韧性,具有较为明显的韧性断裂特点。因其良好的宽温域力学性能,Ti-6Al-4V ELI钛合金是未来发展航天航空领域必不可少的重要金属材料。 展开更多

关键词 Ti-6Al-4V ELI钛合金 -253℃超低温 拉伸性能 断口形貌

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TB8钛合金形变时效强化分析 被引量：4

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作者 赵文龙 辛选荣 谢田 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第2期243-245,共3页

研究了冷变形后时效处理对TB8钛合金的力学性能和组织结构的影响。结果表明,TB8钛合金加工硬化效果较好,并且经冷变形时效后的强化效果明显高于固溶时效强化。通过光学显微镜与扫描电镜观察到,冷变形后晶粒会产生明显变形,变形量越大,... 研究了冷变形后时效处理对TB8钛合金的力学性能和组织结构的影响。结果表明,TB8钛合金加工硬化效果较好,并且经冷变形时效后的强化效果明显高于固溶时效强化。通过光学显微镜与扫描电镜观察到,冷变形后晶粒会产生明显变形,变形量越大,时效过程中析出相数目越多,在析出强化与细晶强化的共同作用下,大大提高了材料的综合力学性能。 展开更多

关键词 冷变形 时效处理 硬度 TB8钛合金

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强化固溶对紧固件用Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响 被引量：11

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作者 黄青梅 程全士 +2 位作者 叶凌英 唐建国 刘胜胆 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2390-2402,共13页

通过电导率、力学性能测试和慢应变速率拉伸试验,结合扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等微观组织表征方法,研究固溶处理对紧固件用Al-Zn-Mg-Cu合金挤压棒材电导率、力学性能和应力腐蚀性能的影响。结果表明:强化固溶较单级固溶处理... 通过电导率、力学性能测试和慢应变速率拉伸试验,结合扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)等微观组织表征方法,研究固溶处理对紧固件用Al-Zn-Mg-Cu合金挤压棒材电导率、力学性能和应力腐蚀性能的影响。结果表明:强化固溶较单级固溶处理,合金具有较好的电导率和力学性能。随着强化固溶中二级固溶时间的延长和一级、二级固溶温度的提高,电导率和伸长率随之提高,硬度和强度随之降低。其中,二级固溶时间的影响最大,其次是二级固溶温度,一级固溶温度的影响最小。随着二级固溶时间的延长和温度的提高,应力腐蚀敏感指数(ISSRT)先减小后增大,主要因为残余粗大相减少,降低腐蚀敏感性,而后再结晶分数提高和晶粒长大,恶化应力腐蚀性能。在满足紧固件用Al-Zn-Mg-Cu合金对电导率要求(≥38.0%IACS)的基础上,获得良好综合性能适宜的热处理工艺为:((450℃,1 h)+(490℃,1 h))固溶处理+((120℃,5 h)+(177℃,16 h))时效处理,合金的抗拉强度、硬度、电导率和应力腐蚀敏感指数分别为532.8 MPa、158.0 HV、38.5%IACS和ISSRT为2.0%。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG-CU合金 组织 强化固溶 应力腐蚀性能

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Al3Zr弥散相对铝锌镁合金板材微观组织及强度的影响 被引量：2

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作者 高靖靖 石大鹏 +6 位作者 程全士 关悦 李影 柯书忠 陈景超 刘胜胆 叶凌英 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期173-177,182,共6页

采用室温拉伸测试,结合金相显微镜、背散射电子衍射、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜等表征手段,研究了在Al-4.4Zn-1.2Mg合金板材中引入共格Al3Zr弥散相对其微观组织及强度的影响机理。Al3Zr弥散相抑制了再结晶,基于含Zr合金热轧... 采用室温拉伸测试,结合金相显微镜、背散射电子衍射、透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜等表征手段,研究了在Al-4.4Zn-1.2Mg合金板材中引入共格Al3Zr弥散相对其微观组织及强度的影响机理。Al3Zr弥散相抑制了再结晶,基于含Zr合金热轧板材中再结晶驱动力和Al3Zr弥散相钉扎晶界阻力,通过理论计算,预测了再结晶分数为45%,这与实验值40%相符。Al3Zr弥散相提高了淬火态和时效态板材的强度。Al3Zr弥散相平均尺寸约22.3nm,通过奥罗万机制阻碍位错运动,引起强度增加值为43.3 MPa,抑制再结晶的附加强化效果为12.6 MPa。含Zr合金板材中的晶界和亚晶界数量更多,时效时在合金中形成了更多无强化作用的η相,减少了η′沉淀强化相的数量,沉淀强化作用引起的强度增加量较无Zr合金的低32.4 MPa。 展开更多

关键词 AL-ZN-MG合金 强度 弥散相 再结晶 微合金化 锆 AL3ZR

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考虑啮入冲击激励的跨座式单轨牵引齿轮箱振动噪声预估与试验研究 被引量：3

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作者 甘纯 何泽银 张涛 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2022年第2期23-28,共6页

以跨座式单轨牵引齿轮箱为研究对象,综合考虑驱动电机扭矩波动引起的外部动态激励和啮入冲击激励、刚度激励、误差激励等内部动态激励,建立跨座式单轨牵引齿轮箱动力学有限元分析模型,基于模态叠加法求解齿轮箱振动模态与振动响应,并提... 以跨座式单轨牵引齿轮箱为研究对象,综合考虑驱动电机扭矩波动引起的外部动态激励和啮入冲击激励、刚度激励、误差激励等内部动态激励,建立跨座式单轨牵引齿轮箱动力学有限元分析模型,基于模态叠加法求解齿轮箱振动模态与振动响应,并提取箱体外表面振动位移作为噪声预估边界条件;进而,建立单轨牵引齿轮箱声学边界元分析模型,借助直接边界元法对齿轮箱辐射噪声进行预估,得到箱体表面声压与场点声压值;而后,搭建跨座式单轨牵引齿轮箱振动噪声测试试验台,开展振动响应与辐射噪声测试。研究结果表明,箱体动态响应频域曲线的峰值及箱体表面声压最大值均出现在齿轮副的啮合频率及其倍频处;通过仿真所得的箱体振动加速度、外声场点辐射噪声与齿轮箱振动噪声试验台实测结果吻合良好,验证振动噪声预估方法的合理性。 展开更多

关键词 振动与波 跨座式单轨 啮入冲击 振动响应 辐射噪声

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基于ANSYS Workbench和HyperWorks的航空沉头螺钉动力学分析与参数化研究 被引量：2

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作者 赵文龙 付建建 +3 位作者 刘根 唐茂 潘勇军 王囡囡 《重庆理工大学学报（自然科学）》 北大核心 2023年第6期168-177,共10页

为探究某航天工程应用中沉头螺钉的断裂失效行为,开展了对沉头螺钉的动力学分析与参数化研究。通过SolidWorks建立了沉头螺钉的三维模型,并导入ANSYS Workbench和HyperWorks两类有限元分析软件中,分析并验证了不同网格划分方式、网格大... 为探究某航天工程应用中沉头螺钉的断裂失效行为,开展了对沉头螺钉的动力学分析与参数化研究。通过SolidWorks建立了沉头螺钉的三维模型,并导入ANSYS Workbench和HyperWorks两类有限元分析软件中,分析并验证了不同网格划分方式、网格大小和约束位置对沉头螺钉最大应力的影响程度。基于有限元分析结果,在ANSYS Workbench中研究了十字槽深度、同轴度、沉头角度和圆角半径对沉头螺钉最大应力的影响规律及各参数的灵敏度。研究结果表明:采用两类有限元分析软件得到的应力结果基本一致,仅相差0.1%。采用ANSYS Workbench时的计算效率更高,沉头螺钉的最大应力位置发生在头杆结合处的过渡圆角处,与实际断裂位置完全一致;相比十字槽深度、沉头角度和圆角半径,同轴度参数对最大应力的影响更明显。该分析结果可为工程技术人员预判沉头断裂影响因素及优化结构提供重要参考。 展开更多

关键词 沉头螺钉 静力学分析 参数化 灵敏度

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