基于ANN的涡轮盘等温成形过程模拟电路模型

为提高锻件质量和成品率,有必要建立一种适合于实时控制的锻件成形过程模型.利用有限元模拟技术对涡轮盘的等温成形过程进行了虚拟正交试验,通过对成形过程的载荷--行程曲线的分析,建立了粉末高温合金涡轮盘件等温成形过程的人工神经网络(ANN)模型,并将其映射成模拟电路模型.以此模拟电路模型为参考模型,应用于模型参考自适应控制(MRAC)系统,对涡轮盘件等温成形过程进行控制.结果表明,所建立的ANN模型及其模拟电路模型对粉末高温合金涡轮盘件等温成形过程的拟合精度很高,且控制参数始终与模型输出相吻合,为实现盘件成形过程的实时控制奠定了基础.     

SiC颗粒增强铝基复合材料的热循环行为研究

基于材料微观组织建立了视场胞元模型,并采用商用有限元软件ABAQUS对胞元模型进行温度循环的数值模拟,着重分析热循环中基体和增强颗粒的等效应力分布规律,及主应力σ_(11)和σ_(22)的分布规律.结果表明:在热循环的升温阶段,基体的主热应力整体表现为压应力,增强颗粒表现为拉应力;在降温阶段,基体表现为拉应力,增强颗粒表现为压应力;在模拟中,对3次循环中的主热应力σ_(22)做了统计,发现不论是基体还是增强颗粒,从第2次循环开始,热应力就开始趋于稳定.通过改变单元胞中颗粒的体积分数进一步分析体积分数变化对颗粒增强金属基复合材料热循环的影响,结果发现体积分数减小之后,基体和增强颗粒应力分布变得均匀,并且各次循环中的热应力相差不大,比较稳定.最后对热循环中的应变滞后回线进行了分析,表明高体积分数下的复合材料具有高的热稳定性.     

半固态材料触变成形通用本构方程及其优化

采用半固态成形机理分析和试验研究相结合的方法,建立半固态触变成形的粘塑性本构方程,并提出本构方程的优化新方法。通过半固态Al-4Cu-Mg合金的等温压缩试验研究,分析试验数据,得到本构方程中的4个待定系数,并以此作为优化设计的初试值。结合本构方程的形式,对其进行特性分析和优化。将含优化变量的本构方程作为子程序引入到有限元数值模拟中,可以得到对照热模拟试验结果的若干工艺条件下半固态Al-4Cu-Mg合金的应力应变曲线。通过比较有限元数值模拟结果和热模拟试验结果可知,利用提出的本构方程优化新方法,不仅可以剔除热模拟试验数据中几何效应的影响,而且还能准确地描述半固态材料的触变成形规律,从而可以提高数值模拟的精度与可靠性。     

一种异形管坯冲孔模具的定位机构设计

在冰箱压缩机的曲轴毛坯两端冲孔模具设计中,由于曲轴毛坯的特殊形状及生产工艺,曲轴毛坯在模具中的定位以及冲孔凹模的定位与复位存在一定的难度,本模具采用浮动定位机构解决了曲轴毛坯在模具中的定位,采用汽缸辅助斜楔斜滑块机构实现了芯棒凹模的定位与复位,并采用组合凸模部件防止冲裁废料的上跳,采用了大冲裁间隙,在生产中取得了良好的效果。     

Al5052中PLC效应的应力降统计与多重分形分析

通过对Al5052中的PLC效应进行应力降统计和应力爆发率多重分形,对不同类型PLC效应结果进行了分析和讨论。发现随应变速率的增加,应力降统计分布从峰状过渡为单调递减状,且应变爆发率多重分形谱的宽带不断增加。表明,材料中的动力学模式发生了变化,从混沌模式到自组织临界模式。随应变速率的增加,应力爆发率的均匀性变差,其原因通过再加载时间和内应力特征释放时间关系进行了说明。此外引入非对称指数对塑性失稳叠加的富集与亏损进行了表征。     

7050高强铝合金孔板的挤压强化与拉伸试验研究

针对航空用7050高强铝合金的孔板件拉伸性能进行试验研究与模拟分析,并对不同过盈量 (0%～11.11%) 的孔挤压强化效果进行了对比分析。研究表明:孔板的表观强度、延伸率和弹性模量均降低,但塑性失稳点应变却有很大程度的提高;孔挤压强化提高了孔壁处材料的屈服强度,改善了孔表面的受力状态,使得应力峰值得到钝化,并扩大了孔壁沿厚度方向的平面应变范围,因此拉伸断口随孔挤压量的变化呈规律性的变化;孔挤压强化后残余拉、压应力峰值随挤压量的增加而增加,且其峰值出现的部位随挤压量的增加而向远离于孔壁的深处转移。     

Severe Plastic Deformation Techniques for Bulk Ultrafine-grained Materials

剧烈塑性变形制备超细晶金属材料是当前的研究热点。基于机制和微观组织变化综述了剧烈塑性变形制备块状超细晶材料的一些方法,特别是给出了两种新型成形技术-等截面椭圆变通道扭挤和等截面椭圆转变通道扭拉,此外还阐述了剧烈塑性变形存在的问题及未来的研究方向。     

SAF2205双相不锈钢在高温扭转变形条件下的组织演化

本文研究了SAF2205双相不锈钢在高温（600℃,800℃和1000℃）扭转变形条件下的微观组织演化。微观组织演化的结果表明不同程度的再结晶现象出现,而且变形试样中的奥氏体的形貌不同。奥氏体的体积分数随着变形温度的增加而减少。800℃扭转条件下的试样的断口形貌和室温下试样的断口形貌有很大差异,实验结果表明当扭转在室温条件下进行时,断口形貌呈现韧性断裂特征,等轴状和抛物线状的韧窝分布在断面上。然而,在800℃条件下扭转的试样的断口形貌主要呈现出沿晶断裂的特征。     

不锈钢锻后热处理组织与性能分析

以航空用某牌号不锈钢为研究对象,针对其工程应用中存在的问题,通过正交试验方法,分析研究了工艺参数对其锻后热处理组织和性能的影响规律,优选出合理的淬火工艺参数为980℃×(40～60 min),对硬度影响从主到次的顺序为加热温度、保温时间、冷却方式.     

铸、锻两种状态下TiNiNb合金的热加工性能

由热模拟压缩实验数据分别建立铸态和锻态2种组织状态的TiNiNb合金的本构方程,并采用多项式构建Arrhenius双曲正弦型本构方程参数A、n、、Q与的函数关系。从热变形激活能随不同影响因子的变化规律出发,探究该合金在不同组织状态下的热加工性能。结果表明：铸态TiNiNb合金的流变应力略高于锻态,这主要与金属间化合物的长程有序点阵结构有关,铸态合金的适宜加工参数范围为应变速率小于0.1 s-1,最大应变小于0.4,锻态合金的适宜加工参数范围为应变速率小于0.56 s-1,最大应变小于0.5