瞬态热变形对2195铝锂合金组织和性能的影响 被引量：1

1

作者 刘文成 黄乐亨 +6 位作者 曾祥 李宏伟 樊晓光 米忠宝 徐雪峰 范玉斌 危立明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期186-194,共9页

为探究瞬态热变形对2195铝锂合金组织和性能的影响,基于快速升温-大变形的方法,利用透射电镜和维氏硬度计等测试手段,对比分析了3种不同方案下2195铝锂合金的微观组织和力学性能,3种方案分别为加热保温未变形-时效处理(稳态未变形)、加... 为探究瞬态热变形对2195铝锂合金组织和性能的影响,基于快速升温-大变形的方法,利用透射电镜和维氏硬度计等测试手段,对比分析了3种不同方案下2195铝锂合金的微观组织和力学性能,3种方案分别为加热保温未变形-时效处理(稳态未变形)、加热保温大变形-时效处理(稳态热变形)和加热不保温大变形-时效处理(瞬态热变形)。研究结果表明,瞬态热变形促进了时效过程中T1相(Al_(2)CuLi)和δ′相(Al_(3)Li)的析出,有利于提高2195铝锂合金的力学性能;另外,瞬态热变形过程中发生了不连续动态再结晶,其晶界处细小的析出相阻碍了晶界迁移,使得瞬态热变形试样晶粒细化显著。在相同热处理制度下,各试样的硬度大小排序为:瞬态热变形试样>稳态热变形试样>稳态未变形试样。 展开更多

关键词 2195铝锂合金 瞬态热变形 时效处理 微观组织 力学性能

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铝合金变直径管材旋弯渐进成形规律有限元模拟研究 被引量：1

2

作者 高鹏飞 詹梅 +3 位作者 李新顺 陈路林 白丹妮 龚熠莉 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期26-33,共8页

研究设计了一种用于旋弯渐进成形的双辊柔性弯曲模,其可对管材施加较强周向约束,且成形中可自适应转动。相比传统圆弧型单辊弯曲模,新型双辊柔性弯曲模能够有效降低旋弯渐进成形弯曲力,提高成形稳定性,并抑制管材截面畸变。在此基础上,... 研究设计了一种用于旋弯渐进成形的双辊柔性弯曲模,其可对管材施加较强周向约束,且成形中可自适应转动。相比传统圆弧型单辊弯曲模,新型双辊柔性弯曲模能够有效降低旋弯渐进成形弯曲力,提高成形稳定性,并抑制管材截面畸变。在此基础上,建立了铝合金管材旋弯渐进成形-回弹全过程有限元模型,并通过与柔性弯曲成形对比,分析获得了旋弯变形耦合对成形结果的影响规律,发现在旋压基础上引入弯曲工步,会引起一定程度的截面变形和壁厚不均匀现象;在弯曲基础上引入旋压工步,会减小弯曲段截面变形量,增加内外脊线壁厚差异,加剧起皱风险,减小成形后的回弹变形。 展开更多

关键词 变直径弯曲管材 旋弯渐进成形 模具设计 成形规律

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工艺参数对高温合金薄壁异型曲面件旋压成形质量的影响 被引量：8

3

作者 王永娣 高鹏飞 +1 位作者 李宏伟 詹梅 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期73-80,共8页

研究了进给比、芯模转速、旋压温度和坯料直径对GH3128高温合金薄壁异型曲面构件热旋成形质量的影响。结果表明,在给定参数内,随着进给比的增大,壁厚减薄量减小,但起皱程度增大。随着芯模转速的增加,壁厚减薄量增大,但起皱程度减小。随... 研究了进给比、芯模转速、旋压温度和坯料直径对GH3128高温合金薄壁异型曲面构件热旋成形质量的影响。结果表明,在给定参数内,随着进给比的增大,壁厚减薄量减小,但起皱程度增大。随着芯模转速的增加,壁厚减薄量增大,但起皱程度减小。随着旋压温度的升高,壁厚减薄量呈现先增大后减小的趋势,而起皱程度呈现先减小后增大的趋势。随着坯料直径的增大,壁厚减薄量和起皱程度都呈现出逐渐增大的趋势。综上,在给定参数内,进给比、芯模转速和旋压温度3种参数对壁厚减薄量和起皱程度的影响规律均呈现相反的变化趋势,而坯料直径对起皱程度和壁厚减薄量的影响变化趋势一致,因此为了得到较小的壁厚减薄量和起皱程度,进给比、芯模转速和旋压温度应该取参数范围的中间值,而坯料直径可在满足成形要求的前提下取较小值,据此确定了最优的旋压参数组合。 展开更多

关键词 高温合金 薄壁异型曲面件 旋压参数 起皱程度 壁厚减薄量

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集成计算材料工程在精确塑性成形中的应用现状与发展趋势 被引量：6

4

作者 詹梅 雷煜东 郑泽邦 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期2663-2677,共15页

集成计算材料工程通过模型化与计算实现对材料制备、加工和服役等过程的定量描述,成为实现力、热、电、磁、声场等单一/耦合外场作用下高性能构件精确塑性成形先进而有效的研究手段,近年来在精确塑性成形领域得到越来越广泛的应用。对... 集成计算材料工程通过模型化与计算实现对材料制备、加工和服役等过程的定量描述,成为实现力、热、电、磁、声场等单一/耦合外场作用下高性能构件精确塑性成形先进而有效的研究手段,近年来在精确塑性成形领域得到越来越广泛的应用。对集成计算材料工程在塑性成形过程多尺度建模、起皱和破裂两类缺陷预测方面的相关研究现状、主要进展及未来发展趋势进行了综述。首先论述了宏观、细观和微观三个尺度的模型在精确塑性成形领域中的应用现状,并分析了不同尺度模型间信息的传递方式;在此基础上讨论了利用集成计算材料工程研究制约精确塑性成形的起皱和破裂两类典型缺陷的预测方法,对比分析了目前主要的失稳起皱与损伤断裂模型的准确性;最后对集成计算材料工程在精确塑性成形中的未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 集成计算材料工程 塑性成形 多尺度建模 失稳起皱 断裂

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旋压成形损伤断裂缺陷预测研究进展 被引量：9

5

作者 詹梅 李锐 +3 位作者 郑泽邦 高鹏飞 张洪瑞 吕伟 《精密成形工程》 2019年第5期13-20,共8页

薄壁构件旋压成形中经常出现构件破裂的现象,给生产制造带来了巨大的经济损失。主要综述了旋压成形中破裂预测的研究进展及破裂预测的损伤模型的发展概况,并结合笔者的研究经历将不同损伤模型耦合到各向异性Barlat89屈服准则中,通过半... 薄壁构件旋压成形中经常出现构件破裂的现象,给生产制造带来了巨大的经济损失。主要综述了旋压成形中破裂预测的研究进展及破裂预测的损伤模型的发展概况,并结合笔者的研究经历将不同损伤模型耦合到各向异性Barlat89屈服准则中,通过半隐式图形返回算法进行数值化,来实现应力、应变和损伤值等变量的更新。然后将不同断裂模型应用于各向异性2219-O铝合金剪切旋压破裂的预测,获得了不同断裂模型预测损伤值偏离其阈值不同程度的原因。最后展望了旋压成形破裂预测中仍然存在的难题和挑战。 展开更多

关键词 旋压成形 延性断裂 损伤模型 断裂预测

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轻量化拼焊板构件塑性成形研究进展 被引量：9

6

作者 詹梅 邢路 +2 位作者 高鹏飞 马鹏宇 马飞 《精密成形工程》 2019年第5期1-12,共12页

拼焊板构件因容易实现轻量化、低成本、短周期成形制造而被广泛应用于飞机、汽车工业中,但在这类构件的塑性成形中,焊缝引入的材料、几何、边界条件非线性显著增加了成形复杂性,导致成形质量及成形极限下降,尤其是在具有强烈不均匀变形... 拼焊板构件因容易实现轻量化、低成本、短周期成形制造而被广泛应用于飞机、汽车工业中,但在这类构件的塑性成形中,焊缝引入的材料、几何、边界条件非线性显著增加了成形复杂性,导致成形质量及成形极限下降,尤其是在具有强烈不均匀变形特征的弯曲、旋压等局部加载塑性成形中表现得更加明显,极大制约了轻量化拼焊板构件的精确塑性成形。为此,国内外学者在拼焊板构件弯曲及旋压变形机理与成形规律方面开展了大量研究。从焊接材料不均匀力学行为表征、拼焊板构件弯曲及旋压成形有限元建模、焊缝特征对变形行为影响及工艺设计等方面综述了相关研究进展,最后提出了拼焊板构件塑性成形仍面临的关键难题与挑战,对认识和发展轻量化拼焊板构件塑性成形具有重要指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 轻量化拼焊板构件 不均匀力学行为表征 弯曲成形 旋压成形 研究进展

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铝合金大型薄壁构件电磁渐进成形数值模拟 被引量：1

7

作者 薛克敏 刘超 +1 位作者 李萍 严思梁 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期41-50,共10页

为精确控制铝合金大型薄壁构件电磁渐进成形质量,基于LS-DYNA EM平台建立了铝合金大型薄壁构件双线圈电磁渐进成形三维有限元模型,通过数值模拟研究了双线圈放电时板料的动态变形行为,并探究了自由拉胀成形阶段放电电压、放电间隙、放... 为精确控制铝合金大型薄壁构件电磁渐进成形质量,基于LS-DYNA EM平台建立了铝合金大型薄壁构件双线圈电磁渐进成形三维有限元模型,通过数值模拟研究了双线圈放电时板料的动态变形行为,并探究了自由拉胀成形阶段放电电压、放电间隙、放电路径和偏转角度对成形质量的影响规律。结果表明:应力波由两线圈作用区域开始以近圆的形式向外传播,在板料中心处汇聚后沿双线圈中心连线垂直方向继续传播,直至动能耗尽;从双线圈作用区域到板料中心,等效应变逐渐增大,随着应力波不断传播,传播路径上单元的应变速率逐渐减小。采用小间隙、“低+高”的放电电压组合及较低的线圈偏转角度有利于提高成形深度及成形均匀性;相较于顺序放电,间隔放电可以提高成形深度,但成形均匀性稍有降低。通过得到的8道次间隔放电方案能获得最大的成形深度和最佳成形均匀性,最大平均成形深度达到47.4 mm,最小成形深度标准差约为4.01。 展开更多

关键词 铝合金大型薄壁构件 电磁渐进成形 双线圈 动态变形行为 成形质量

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带内筋复杂薄壁件旋压成形研究进展 被引量：9

8

作者 曾祥 樊晓光 +3 位作者 李宏伟 詹梅 高鹏飞 陈奇 《精密成形工程》 2019年第5期21-31,共11页

结构轻量化和大型整体化是高性能复杂薄壁构件精确塑性成形的永恒追求,带内筋复杂薄壁构件作为典型的高性能复杂薄壁构件,其成形制造方式一直被学者所关注。旋压成形作为先进的精确塑性成形工艺,有望实现此类构件的整体制造。为此,对带... 结构轻量化和大型整体化是高性能复杂薄壁构件精确塑性成形的永恒追求,带内筋复杂薄壁构件作为典型的高性能复杂薄壁构件,其成形制造方式一直被学者所关注。旋压成形作为先进的精确塑性成形工艺,有望实现此类构件的整体制造。为此,对带内筋复杂薄壁构件旋压成形的国内外研究进展进行归纳,主要涉及带内筋曲母线构件的有模外旋成形和无模内旋成形,以及带纵向内筋、内齿、横向内筋和纵横内筋的筒形构件旋压成形,包括复合旋压、滚珠旋压、错距旋压等成形方式,对成形特征、工艺参数的影响以及旋压成形规律等进行总结,为带内筋复杂薄壁构件的旋压成形及工艺优化提供指导。 展开更多

关键词 复杂薄壁构件 内筋 旋压成形 曲母线构件 筒形构件

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钛合金复杂构件等温锻宏微观成形规律与调控研究进展 被引量：13

9

作者 高鹏飞 于超 +1 位作者 雷珍妮 詹梅 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期21-32,共12页

钛合金复杂构件在航空、航天等高端装备领域具有广泛应用,等温锻是实现这类构件成形成性一体化制造的有效手段。然而,钛合金复杂构件等温锻成形是多模具约束、多参数影响下的复杂过程,再加上构件的结构复杂性与钛合金材料的组织敏感性,... 钛合金复杂构件在航空、航天等高端装备领域具有广泛应用,等温锻是实现这类构件成形成性一体化制造的有效手段。然而,钛合金复杂构件等温锻成形是多模具约束、多参数影响下的复杂过程,再加上构件的结构复杂性与钛合金材料的组织敏感性,成形中工件将经历复杂的温度历史和强烈的不均匀变形,可能导致充不满、流线紊乱和折叠等宏观缺陷以及相转变、动态再结晶和球化等复杂的微观组织演化,进而影响构件服役性能,制约了高性能精确成形制造的实现。为此,国内外学者针对钛合金复杂构件等温锻宏微观成形规律与调控开展了大量研究。从钛合金等温锻成形材料流动、宏观缺陷和组织性能演变规律等方面综述了相关研究进展,并总结了本领域研究仍面临的难题与挑战。 展开更多

关键词 钛合金复杂构件 等温锻 宏观缺陷 微观组织演化

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GH4049高温合金热变形中的动态再结晶预测 被引量：4

10

作者 王涛 闵晓楠 +3 位作者 李钊 万志鹏 谭千辉 赵张龙 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期64-71,共8页

以GH4049高温合金在变形温度为1060~1180℃、应变速率为0.1~50 s^-1范围内的等温压缩实验为基础,通过获得的真应力-真应变曲线预测了合金不同热变形条件下的动态再结晶体积分数。基于金属变形过程中的应变硬化、动态回复和动态再结晶软... 以GH4049高温合金在变形温度为1060~1180℃、应变速率为0.1~50 s^-1范围内的等温压缩实验为基础,通过获得的真应力-真应变曲线预测了合金不同热变形条件下的动态再结晶体积分数。基于金属变形过程中的应变硬化、动态回复和动态再结晶软化平衡原理,分析了GH4049高温合金的流变行为,建立了合金热变形过程中动态再结晶临界应变、峰值应变与Zener-Hollomon参数的关系式;通过计算GH4049高温合金不同热变形条件下的动态再结晶体积分数,建立了合金动态再结晶体积分数的Avrami模型,量化预测出GH4049高温合金热变形中的动态再结晶发生比例。动态再结晶体积分数预测值与微观组织实验测试结果一致,证明了GH4049高温合金动态再结晶体积分数预测模型的准确性,可以用于GH4049高温合金工程应用中的动态再结晶预测。 展开更多

关键词 GH4049高温合金 热变形 动态再结晶 流变行为

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蠕变-疲劳交互作用下P91钢变形行为研究进展 被引量：2

11

作者 王家璇 李梦阳 郑泽邦 《热加工工艺》 北大核心 2024年第9期1-7,共7页

P91钢被广泛应用于热电机组的蒸汽管道中。近年来,峰值负荷调节导致了管道部件的蠕变-疲劳相互作用,构件常出现早于预期寿命的失效。针对这一问题,本文综述了P91钢在蠕变-疲劳交互作用下的力学响应、微观组织演化、裂纹萌生扩展规律三... P91钢被广泛应用于热电机组的蒸汽管道中。近年来,峰值负荷调节导致了管道部件的蠕变-疲劳相互作用,构件常出现早于预期寿命的失效。针对这一问题,本文综述了P91钢在蠕变-疲劳交互作用下的力学响应、微观组织演化、裂纹萌生扩展规律三个方面的研究成果与进展。首先通过对比不同条件下蠕变-疲劳加载方式,论述了蠕变-疲劳变形过程中材料的微观组织演化规律。最后,根据载荷保持时间、加载频率、平均应力与应力幅的关系等外部服役条件的不同,阐述了P91钢微裂纹的萌生、扩展行为。 展开更多

关键词 蠕变-疲劳交互作用 P91钢 微观组织演化 裂纹萌生扩展行为

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脉冲电流作用下GH4738合金不均匀变形组织的均匀化机理与规律 被引量：1

12

作者 李宏伟 向治宇 +3 位作者 张昕 刘雪艳 高佳 邵光大 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期102-110,共9页

针对经历不均匀变形的高温合金构件会产生不均匀的组织分布,影响其整体力学性能,且通过热处理难以消除的问题,采用脉冲电流处理,利用其局部焦耳热效应,促进微观组织的均匀化。为了解脉冲电流作用下高温合金微观组织均匀化的机理,采用模... 针对经历不均匀变形的高温合金构件会产生不均匀的组织分布,影响其整体力学性能,且通过热处理难以消除的问题,采用脉冲电流处理,利用其局部焦耳热效应,促进微观组织的均匀化。为了解脉冲电流作用下高温合金微观组织均匀化的机理,采用模拟和试验相结合的方法,研究了脉冲电流的热效应与非热效应对高温合金不均匀变形微观组织均匀化过程的影响,获得了电流密度、通电时间对再结晶体积分数、平均晶粒尺寸及微观组织不均匀度的影响规律。结果表明,脉冲电流处理后,观察到大变形区组织发生“回复-再结晶-晶粒长大”演化,而小变形区仅发生轻微晶粒粗化,在适当的脉冲电流加载下获得了大、小变形区晶粒尺寸及形貌一致的均匀组织。 展开更多

关键词 高温合金 脉冲电流 微观组织均匀化 局部焦耳热效应

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金属材料热变形中的塑性流动失稳研究进展 被引量：16

13

作者 姜雪琦 樊晓光 +2 位作者 詹梅 李宏伟 王俐 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期33-51,共19页

塑性流动失稳是金属材料热变形过程中调控微观组织均匀性、提高构件综合力学性能面临的关键基础性问题。对金属材料热变形过程中流动失稳相关的实验和建模方面目前所取得的研究进展进行了综述和分析,指出塑性流动失稳的主要类型有局部... 塑性流动失稳是金属材料热变形过程中调控微观组织均匀性、提高构件综合力学性能面临的关键基础性问题。对金属材料热变形过程中流动失稳相关的实验和建模方面目前所取得的研究进展进行了综述和分析,指出塑性流动失稳的主要类型有局部流动、宏观剪切带和微裂纹,并且分别分析了不同类型失稳的形成机理;对变形温度、应变速率、变形量及变形前的微观组织对不同类型流动失稳的影响规律进行了总结;从理论和应用两方面,对现有的流动失稳预测准则和模型进行了总结和比较。此外,针对金属材料热成形,如何实现复杂加载路径下考虑变形前组织非均质性影响的流动失稳预测将成为今后发展的一个重要方向。 展开更多

关键词 金属材料 热变形 塑性流动失稳 形成机理 预测模型

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镍基高温合金初始织构对电辅助拉伸宏微观行为的影响 被引量：4

14

作者 张昕 李智军 +3 位作者 李宏伟 詹梅 邵光大 高佳 《精密成形工程》 2019年第5期32-36,共5页

目的研究织构对镍基高温合金电辅助成形的影响规律。方法通过准静态拉伸与电辅助拉伸对比实验,研究了不同初始织构对镍基高温合金电辅助成形宏观力学行为以及微观组织演化的影响规律。结果当初始织构为易变形织构时,拉伸后的纤维织构峰... 目的研究织构对镍基高温合金电辅助成形的影响规律。方法通过准静态拉伸与电辅助拉伸对比实验,研究了不同初始织构对镍基高温合金电辅助成形宏观力学行为以及微观组织演化的影响规律。结果当初始织构为易变形织构时,拉伸后的纤维织构峰值较低,而电辅助拉伸过程中焦耳热使得试样温度升高,变形抗力得到下降,在一定程度上增大了纤维织构的强度。当初始织构为难变形织构时,材料变形抗力大,拉伸后纤维织构峰值较高,但材料变形过程晶粒细化程度高,缺陷的增多导致电辅助成形过程中焦耳热更为明显,焦耳热导致的高温使得难变形晶粒变形更为协调,最终的纤维织构强度有所下降。结论不同的初始织构对电辅助成形宏微观行为有较大的影响,因此合理利用织构在电辅助成形过程中的影响以完善电辅助成形工艺十分重要。 展开更多

关键词 电辅助成形 镍基高温合金 织构 变形抗力

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基于二维离散位错动力学的塑性变形研究进展 被引量：4

15

作者 郑泽邦 旷野 詹梅 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期13-20,共8页

二维离散位错动力学模型是研究微观尺度复杂载荷条件下材料的塑性变形行为的有效手段之一,在现有模型结构基础上,对离散位错动力学方法的3个重要进展进行了综述。首先介绍了二维离散位错动力学基于叠加法原理的算法框架,各向异性弹性场... 二维离散位错动力学模型是研究微观尺度复杂载荷条件下材料的塑性变形行为的有效手段之一,在现有模型结构基础上,对离散位错动力学方法的3个重要进展进行了综述。首先介绍了二维离散位错动力学基于叠加法原理的算法框架,各向异性弹性场的引入有效扩展了离散位错动力学模型在多晶多相材料中的应用。其次系统论述了模型中与率敏感性相关的位错运动机制,通过引入位错在热激活效应下通过钉扎障碍的运动机制,实现了对低应变速率区间的率敏感性的预测。最后,对位错与界面相互作用进行了探讨,并结合模型计算方法的发展和在实际问题中的应用进行分析,以期为金属塑性变形机理的研究提供理论参考。 展开更多

关键词 离散位错动力学 叠加法原理 热激活 率敏感性 尺寸效应

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铸态金铂合金的成分偏析调控研究 被引量：1

16

作者 牛劲松 胡锐 罗贤 《贵金属》 CAS 北大核心 2023年第S01期9-17,共9页

金铂合金以高密度、高硬度、良好的导电导热性能及超低剩磁矩和磁化率在航空领域中作为验证质量得到了广泛应用,但金铂合金制备过程中存在着极为严重的成分偏析现象。本文主要针对此问题开展研究工作,采用高频感应炉和喷铸两种工艺制备... 金铂合金以高密度、高硬度、良好的导电导热性能及超低剩磁矩和磁化率在航空领域中作为验证质量得到了广泛应用,但金铂合金制备过程中存在着极为严重的成分偏析现象。本文主要针对此问题开展研究工作,采用高频感应炉和喷铸两种工艺制备金铂合金样品,通过多道次轧制并结合固溶工艺研究金铂合金的成分偏析的分布状态,结果表明,高频感应炉制备的金铂合金成分偏析较为严重,喷铸工艺成功实现对金铂合金成分偏析的调控,通过EDS能谱分析发现喷铸工艺较感应熔炼工艺可将成分偏差由20%控制为1%。随后利用Anasys fluent计算模拟得到金铂合金两种不同制备工艺下凝固过程中的温度场、流场及溶质场分布。 展开更多

关键词 成分偏析 金铂合金 有限元模拟 溶质场

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工艺参数对GH4586高温合金微观组织的影响 被引量：3

17

作者 王凯 苗金武 +1 位作者 陈科 罗皎 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期72-78,共7页

通过等温热压缩试验及变形后固溶热处理试验,研究了变形温度、应变速率、应变、固溶温度及固溶时间对GH4586高温合金微观组织的影响。结果表明:γ相再结晶程度随着变形温度和应变的增大逐渐增大,随着应变速率的增加先降低后增大;γ相晶... 通过等温热压缩试验及变形后固溶热处理试验,研究了变形温度、应变速率、应变、固溶温度及固溶时间对GH4586高温合金微观组织的影响。结果表明:γ相再结晶程度随着变形温度和应变的增大逐渐增大,随着应变速率的增加先降低后增大;γ相晶粒尺寸随着变形温度的升高逐渐减小,随着应变速率的增大先减小后增大,随着应变的增大先减小后趋于稳定;γ相再结晶程度及晶粒尺寸随着固溶温度的升高和固溶时间的延长显著增加。GH4586高温合金最佳热变形工艺参数为:变形温度为1060~1080℃、应变速率为0.01~0.1 s^-1。在该工艺参数范围内所得组织为均匀细小的等轴组织。 展开更多

关键词 GH4586高温合金 微观组织 工艺参数 固溶热处理

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基于DMR的钛合金片层组织热变形应变局部化仿真建模研究

18

作者 张健 李宏伟 +1 位作者 孙新新 詹梅 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期52-56,共5页

采用DMR技术建立了基于钛合金片层组织的晶体塑性有限元模型并用于研究钛合金片层组织热加工过程中应变局部化。该模型主要包括片层组织的高保真提取、高温β母相的晶体取向重构以及滑移系的初始滑移抗力的各向异性。通过该模型研究了... 采用DMR技术建立了基于钛合金片层组织的晶体塑性有限元模型并用于研究钛合金片层组织热加工过程中应变局部化。该模型主要包括片层组织的高保真提取、高温β母相的晶体取向重构以及滑移系的初始滑移抗力的各向异性。通过该模型研究了应变局部化在热拉伸过程中的演化以及对片层组织的影响,并分析了α相和β相滑移系的局部施密特因子演化规律,进而探究了应变局部化的形成机制。研究发现:应变局部化带在β母相中产生,方向为片层集束方向。随着工程应变的增加,多个局部化带相互连接,最终贯穿整个β相。应变局部化演化的物理机制是:高温β母相的应变局部化引起相邻α相的硬滑移系开动,进而引起应力集中在α相中。α相的应力集中也会导致β相应变局部化进一步增强。 展开更多

关键词 钛合金 片层组织 晶体塑性有限元模型 应变局部化

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CNT薄膜电热原位共固化复合材料板的温度均匀性研究

19

作者 杨阔 潘宝宇 +2 位作者 李小龙 赵志勇 李宏伟 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期237-245,共9页

碳纳米管(CNT)薄膜电加热原位共固化复合材料是一种免热压罐的高效节能工艺方法,是国家“双碳”战略下制备碳纤维复合材料的新途径。然而,在固化过程中CNT薄膜电加热的不均匀温度分布,易导致复合材料成型质量差,进而限制其应用。为此,... 碳纳米管(CNT)薄膜电加热原位共固化复合材料是一种免热压罐的高效节能工艺方法,是国家“双碳”战略下制备碳纤维复合材料的新途径。然而,在固化过程中CNT薄膜电加热的不均匀温度分布,易导致复合材料成型质量差,进而限制其应用。为此,研究揭示了CNT薄膜的电加热特性,阐明了加载电压、预浸料层数以及CNT薄膜层数/尺寸对复合材料温度分布的影响规律。结果表明,CNT薄膜具有高电热转换效率和良好的热稳定性,增加CNT薄膜层数和尺寸有利于改善复合材料面内温度分布。对于12层200 mm×180 mm预浸料,采用1.7倍尺寸的双层CNT薄膜可将复合材料固化过程中的面内温差降低至4℃以内,固化度达到99%以上,且相比传统烘箱固化,复合材料的拉伸强度提高了6.99%。研究结果为发展CNT薄膜电热原位共固化复合材料结构的温度均匀调控方法奠定了基础。 展开更多

关键词 CNT薄膜 电热原位共固化 复合材料 温度分布

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多晶体材料微观组织三维有限元建模方法 被引量：6

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作者 李宏伟 孙新新 +1 位作者 詹梅 黄栋 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期6-12,共7页

在总结分析现有多晶体材料微观组织三维有限元建模方法的基础上,提出了一种考虑真实晶粒与晶界形态的三维有限元建模方法,并以IMI834钛合金为例给出了详细的建模过程。通过连续切片方法与图像数值化方法构建了钛合金真实组织的三维有限... 在总结分析现有多晶体材料微观组织三维有限元建模方法的基础上,提出了一种考虑真实晶粒与晶界形态的三维有限元建模方法,并以IMI834钛合金为例给出了详细的建模过程。通过连续切片方法与图像数值化方法构建了钛合金真实组织的三维有限元模型,并基于共用结点识别法生成了具有一定几何厚度的晶界单元,进而实现了IMI834钛合金真实组织及晶界形貌的高效表达。对获得的三维有限元模型赋予真实的晶粒取向,并通过施加边界条件实现了多晶体材料变形的仿真预测。可以发现,该多晶体材料微观组织三维有限元建模方法在模拟预测多晶体材料不均匀变形以及晶界损伤等方面具有适用性。 展开更多

关键词 塑性成形 多晶体材料 晶界 微观组织 多尺度建模

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