冷模压制Ti-6Al-4V粉末的修正Drucker-Prager Cap本构模型

通过单轴压缩实验、径向压缩（巴西圆盘）实验和冷模模压实验建立了基于密度相关修正Drucker-Prager Cap（DPC）的Ti-6Al-4V粉末压制本构模型,利用ABAQUS有限元仿真软件的二次开发用户子程序USDFLD对该本构模型进行了模拟验证。综合考虑压制过程中实验装置变形对实验数据的影响,通过空压校正实验控制实验误差,建立了更加准确的修正DPC模型。结果表明:修正DPC本构模型可很好地应用于Ti-6Al-4V粉末压制过程的仿真模拟;当上模冲压力较小时（< 50 MPa）,模壁摩擦系数随上模冲压力的增加逐渐减小,当上模冲压力较大时（>50 MPa）,模壁摩擦系数随上模冲压力的增加而基本趋于稳定。     

基于电磁压制的Ag-Cu-Ge钎料合金成形工艺

针对Ag-Cu-Ge系钎料难以加工成薄片的难题,利用电磁粉末压制结合液相烧结的成形工艺制备了钎料薄片,探究了不同压制电压及烧结温度对钎料薄片致密度和组织结构的影响,选用优化工艺下的钎料薄片对铜板进行焊接实验。实验结果表明:压坯致密度随着压制电压的提高而显著提升,当压制电压为2800 V时,压坯致密度达到最大值88.62%,而电压升高到3000 V时,锗粉颗粒内部开始产生裂纹甚至破裂;250℃烧结温度下烧结体出现了弹性后效现象,当烧结温度升高到400℃时,烧结体致密度增长率达到最大值2.63%,若温度继续升高,烧结体晶粒则出现粗化现象;最终当焊接温度为600℃时,焊缝组织均匀,与母材形成了较好的冶金结合,表现出良好的焊接性能,说明了该成形工艺用于制备钎料薄片的可行性。     

基于微气候调节的成都万街农村新型社区规划

成都万街农村新型社区规划基于成都平原独特的自然要素和气候条件,引入CFD技术,对该社区的微气候环境进行模拟分析,旨在提高空间布局的科学性和合理性,选定微气候层面最优的农村新型社区规划方案,建设生态、低碳及宜人的农村新型社区环境.     

AZ31B镁合金断裂应变与应力三轴度的关系研究

对AZ31B镁合金光滑圆棒和缺口圆棒进行了系列准静态拉伸试验,采用ABAQUS对各试样拉伸过程进行了模拟分析。拟合得到了Johnson-Cook断裂失效模型的部分材料常数,建立了AZ31B镁合金断裂应变与应力三轴度的关系模型。将建立的失效模型输入到ABAQUS中进行仿真模拟,模拟结果与试验结果基本一致,验证了断裂失效模型的正确性。     

整体壁板的电磁局部加载成形

电磁成形具有冲击载荷大和成形效率高等特点。以2024铝合金板为实验对象,利用电磁脉冲局部加载的新方法对整体壁板的成形进行了一系列实验研究,重点分析了加载间距、放电电压、板厚及约束条件对铝合金板料弯曲变形的影响。结果表明:加载间距、放电电压及板料厚度的合理选取对板料的变形至关重要。板料弯曲程度随加载间距的增大而明显增大且变形轮廓比较光滑,但加载间距不宜过大。板料弯曲程度在一定范围内随放电电压和板厚的增加而增大;约束解除之后,板料变形程度较解除之前有所增大,残余应力对板料弯曲变形的影响比板料减薄作用更为显著。     

Ag-Cu-Sn-In多元金属混合粉末模压成型的压型方程研究

对Ag-Cu-Sn-In多元金属混合粉末模压成型的压制行为进行试验和仿真研究,分析了摩擦效应对粉末压坯相对密度与压制压力的影响。基于有限元分析和工艺试验结果,建立了一种考虑模具内壁摩擦效应的多元混合金属粉末压制成形非线性压型方程,该方程描述了不同模具摩擦条件下粉末压制相对密度与压制压力之间的关系,为多元金属混合粉末模压成型提供了一种通用的数学模型和相应参数,提高了数值分析的实用性和可靠性。该压型方程为Ag-Cu-Sn-In系多元金属混合粉末的模型成形工艺设计提供了理论依据。     

数值仿真技术在粉末冶金零件制造中的应用及研究进展

数值仿真技术可用于粉末零件制造的工艺设计与优化,为缺陷预测与预防、零部件性能改善提供有效的理论支持和技术指导。基于粉末零件压制和烧结机理的本构模型是进行准确可靠的数值计算的必要条件。本文主要介绍了粉末压制模拟中常用的本构建模方法,如粉末烧结体塑性力学方法、广义塑性力学方法及微观力学方法,和粉末烧结模拟中的微观结构模拟方法,如分子动力学法、相场法、蒙地卡罗法及元胞自动机法等,并对以上各种建模方法的计算原理、适用范围及近些年的应用进展做了简要介绍,最后对数值仿真技术在粉末零件制造中的发展方向进行了展望。     

基于粒子群算法的粉末电磁压制的线圈结构优化

目的为了提高利用电磁压制下粉末的致密性,需要提高电磁压制过程中的驱动片受到的冲量,平面螺旋线圈对增大驱动片受到的冲量有着关键的作用。方法首先建立了电磁压制装置中线圈的有限元模型,然后通过模拟的数据和目标函数,运用BP人工神经网络,建立了线圈结构参数与驱动片受到的冲量之间的近似模型,再利用最优解集粒子群(PSO)算法,对线圈结构参数进行了优化,通过逐步优化得到了一组最优粒子解,最后运用有限元模拟软件对得到的结果进行了验证。结果得到线圈最优结构参数为:线圈截面尺寸比为2.4,线圈与驱动片的距离为1.2 mm,线圈匝间距为0.7 mm,线圈与驱动片的面积比为0.5。结论研究结果表明,运用最优解集粒子群(PSO)算法和有限元方法相结合的新方法,能够快速、有效地获得最优参数结构。     

6061铝合金粉末冷压成形本构模型

在粉末压制过程中,材料的本构方程表征着粉体的变形机理,是用数值模拟方法研究、分析粉末压制过程的基础,因此,建立粉末压制本构方程对研究铝合金粉末压制成形规律、优化模具设计及工艺参数具有重要意义。通过对6061铝合金粉末进行单轴压缩、径向压缩(巴西圆盘实验)和模压实验,建立了相关材料参数随相对密度的变化规律,成功建立了Drucker-Prager Cap本构模型,并基于Abaqus仿真软件二次开发用户子程序USDFLD,添加了粉体材料密度场下6061铝合金粉末的模型参数,对铝合金粉末压制过程进行了数值模拟分析,通过压制力、位移曲线和相对密度分布结果验证了6061铝合金粉末冷压DPC本构模型的正确性。致密度在ρ=0.75～0.84范围内,仿真精度较高,即修正的DPC模型能更为准确地描述6061铝合金粉末的后期压制行为。