新工科背景下地方高校机械专业应用型人才创新教育改革研究 被引量：4

1

作者 易湘斌 罗文翠 +3 位作者 张继林 沈建成 赵莉 王栋梁 《创新创业理论研究与实践》 2023年第11期101-105,共5页

随着我国经济社会的转型升级,信息技术、人工智能技术取得突破性发展,新工科专业发展迅速,对传统机械专业应用型人才培养提出了更大挑战。为适应社会发展需求,该文探索机械设计制造及其自动化专业协同育人平台构建、人才培养模式创新、... 随着我国经济社会的转型升级,信息技术、人工智能技术取得突破性发展,新工科专业发展迅速,对传统机械专业应用型人才培养提出了更大挑战。为适应社会发展需求,该文探索机械设计制造及其自动化专业协同育人平台构建、人才培养模式创新、创新创业教育改革、校企协同育人机制重构等一系列教育教学改革,以期深化地方高校新工科教育教学实践,提高应用型人才培养质量。 展开更多

关键词 专业建设 教学改革 新工科 创新教育 人才培养 TRIZ

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Q420qENH钢及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的工业大气介质中干湿循环腐蚀行为研究

2

作者 张利帅 郭铁明 +5 位作者 武维宏 胡焱文 刘晓倩 南雪丽 周贵易 易维斌 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期97-109,共13页

目的 研究桥梁耐候钢板材及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的西北工业大气环境中腐蚀行为的区别。方法 采用NaHSO_(3)+SiO_(2)的腐蚀介质进行干湿交替加速腐蚀实验,并采用腐蚀动力学、X射线衍射、扫描电镜+能谱、电化学测试等方法,分析了Q4... 目的 研究桥梁耐候钢板材及其焊接接头在模拟含PM_(2.5)的西北工业大气环境中腐蚀行为的区别。方法 采用NaHSO_(3)+SiO_(2)的腐蚀介质进行干湿交替加速腐蚀实验,并采用腐蚀动力学、X射线衍射、扫描电镜+能谱、电化学测试等方法,分析了Q420qENH钢板材、焊缝及热影响区试样的腐蚀趋势、腐蚀类型及锈层的保护性,以及SiO_(2)对腐蚀的影响。结果 Q420qENH板材试样初期腐蚀速率大于焊接试样,中后期2种试样腐蚀速率逐渐下降并趋于一致。3种试样腐蚀类型均为不均匀的全面腐蚀,外锈层均疏松易脱落,但焊缝、热影响区内锈层比板材致密且与钢基体结合紧密,锈层中Cu、Ni元素含量明显高于板材试样。3种试样腐蚀30d的自腐蚀电流密度由大到小的顺序为板材>焊缝>热影响区,自腐蚀电位由大到小的顺序为热影响区>焊缝>板材,焊缝及热影响区试样的锈层电阻分别为板材试样的1.28倍、1.68倍。结论 PM_(2.5)中的主要成分SiO_(2)易在缺陷处沉积,成为腐蚀产物的形核基底,促进了腐蚀产物的非均匀形核,不利于锈层的致密性。热影响区和焊缝形成锈层的保护性、耐蚀性能优于板材试样。 展开更多

关键词 Q420qE桥梁耐候钢 焊接接头 西北工业大气环境 PM_(2.5) SiO_(2) 干湿循环腐蚀

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不同热处理条件下Ti-1023钛合金的绝热剪切敏感性

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作者 郭文静 张继林 +2 位作者 贾海深 易湘斌 罗文翠 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2024年第1期71-77,共7页

利用Hopkinson压杆试验系统对圆柱形试样进行室温动态压缩冲击试验,研究不同热处理制度下Ti-1023钛合金的微观组织、绝热剪切带的形成特征。结果表明,相变点以上固溶处理使Ti-1023合金组织晶粒尺寸增大,β晶界处析出细针状α相;相变点... 利用Hopkinson压杆试验系统对圆柱形试样进行室温动态压缩冲击试验,研究不同热处理制度下Ti-1023钛合金的微观组织、绝热剪切带的形成特征。结果表明,相变点以上固溶处理使Ti-1023合金组织晶粒尺寸增大,β晶界处析出细针状α相;相变点以下的固溶时效使晶粒内部析出大量球状α相,相变点以下的固溶双重时效处理的组织晶粒更为细小均匀。在较高应变率加载条件下,不同组织均表现出明显的应变率增强和增塑效应,具有明显的热塑性失稳特征。相变点以上固溶时效组织动态强度高,但塑性差,绝热剪切敏感性最大;相变点以下固溶单重时效组织最不易发生绝热剪切,但强度低;固溶双重时效组织比固溶单重时效组织的动态强度高,塑性较好,具有最好的抗冲击承载能力。 展开更多

关键词 TI-1023钛合金 固溶时效 力学性能 微观组织 绝热剪切

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Cr_(3)C_(2)+Ti复合改性激光熔覆Fe-0.3C-15Cr-1Ni合金的组织与性能

4

作者 胡德荣 郭铁明 +4 位作者 张瑞华 南雪丽 董康 尹燕 易湘斌 《西安工业大学学报》 CAS 2024年第4期413-423,共11页

为了改善Fe-0.3C-15Cr-1Ni合金涂层的硬度和耐蚀性能。采用激光熔覆技术在3Cr13不锈钢基体表面熔覆添加不同含量(Cr_(3)C_(2)+Ti)(0,0.5%,1%,2%)原位合成含有TiC的不锈钢基高硬度耐蚀涂层,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X... 为了改善Fe-0.3C-15Cr-1Ni合金涂层的硬度和耐蚀性能。采用激光熔覆技术在3Cr13不锈钢基体表面熔覆添加不同含量(Cr_(3)C_(2)+Ti)(0,0.5%,1%,2%)原位合成含有TiC的不锈钢基高硬度耐蚀涂层,利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、电化学工作站等设备研究不同含量(Cr_(3)C_(2)+Ti)对熔覆层的微观结构、相组成、硬度分布及耐蚀性能的影响。结果表明:熔覆层与3Cr13不锈钢基体间界面冶金结合良好。加入(Cr_(3)C_(2)+Ti)后熔覆层的树枝晶和柱状晶转变为胞状晶和等轴晶;碳化物由鱼骨状和块状转变为棒状和颗粒状,且数量减少,其类型由低碳型碳化物向高碳型碳化物转变。随着(Cr_(3)C_(2)+Ti)含量的提高,熔覆层的硬度先升高后降低,点蚀电位先升高后降低,钝化区宽度先增大后减小。结果表明在Fe-0.3C-15Cr-1Ni合金粉末中添加(Cr_(3)C_(2)+Ti)可显著提高马氏体不锈钢基涂层硬度和耐蚀性能,当(Cr_(3)C_(2)+Ti)含量为0.5%时,熔覆层的综合性能最好。 展开更多

关键词 激光熔覆 原位合成 TIC 微观组织 显微硬度 耐蚀性能

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室温高应变率下钛合金TA31流动应力响应行为及本构模型研究

5

作者 贾海深 郭文静 +3 位作者 赵礼栋 张继林 马田骄 张维 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2024年第2期63-71,共9页

室温下,通过UTM5305万能试验机、ALT1000剖分式Hopkinson压杆装置,对钛合金TA31进行了准静态压缩、动态冲击试验。基于试验获得的应力-应变曲线,探讨了其应变硬化效应、应变率强化效应和绝热温升软化效应。依据钛合金TA31所呈现的流动... 室温下,通过UTM5305万能试验机、ALT1000剖分式Hopkinson压杆装置,对钛合金TA31进行了准静态压缩、动态冲击试验。基于试验获得的应力-应变曲线,探讨了其应变硬化效应、应变率强化效应和绝热温升软化效应。依据钛合金TA31所呈现的流动应力响应行为特征,建立了一种新型J-C本构模型,该模型考虑了应变、应变率间的耦合作用和绝热温升对其流动应力的影响。将本构模型计算值与试验值进行对比分析,并借助相关系数(R)、平均相对误差(AARE)两个统计参数,评估了所建立的本构模型预测精度。R和AARE分别为0.988 7、0.63%,结果表明,所建立的新型J-C本构模型能够较准确地描述钛合金TA31的流动应力响应行为。 展开更多

关键词 钛合金 TA31 流动应力 耦合作用 绝热温升 本构模型

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基于响应面法优化增韧尼龙66切削工艺参数 被引量：3

6

作者 张继林 罗文翠 +1 位作者 唐林虎 王栋梁 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期56-63,共8页

为了探索切削工艺参数(切削速度、进给量和背吃刀量)对增韧尼龙66材料切削性能的影响规律,以切削力、切削温度和表面粗糙度为响应值进行单因素试验,结果表明,随着切削速度的逐渐增加,切削力逐渐降低,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增... 为了探索切削工艺参数(切削速度、进给量和背吃刀量)对增韧尼龙66材料切削性能的影响规律,以切削力、切削温度和表面粗糙度为响应值进行单因素试验,结果表明,随着切削速度的逐渐增加,切削力逐渐降低,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增大;随着进给量和背吃刀量的逐渐增加,切削力逐渐增大,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增大。基于单因素研究结果,设计并进行响应面法试验方案,进一步探索切削参数间的交互作用对其切削性能的影响规律。利用Design-Expert软件建立试验因素与响应值之间的数学模型,通过方差分析,得到车削加工中影响增韧尼龙66切削力、切削温度和表面粗糙度的主次顺序分别为:进给量>背吃刀量>切削速度,切削速度>进给量>背吃刀量,切削速度>背吃刀量>进给量。以最小切削力、切削温度和表面粗糙度为目标进行切削工艺参数优化,并进行试验验证,切削力、切削温度和表面粗糙度的试验值与预测值的相对误差分别为2.69%,-1.64%,-2.88%,相对误差较小,说明模型比较准确。 展开更多

关键词 增韧尼龙66 响应面法 切削工艺参数 预测模型 优化

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高温高应变率对06Cr19Ni10奥氏体不锈钢动态力学性能的影响 被引量：3

7

作者 张继林 贾海深 +4 位作者 易湘斌 窦建明 唐林虎 秦娟娟 徐创文 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2022年第1期145-151,共7页

采用高温分离式霍普金森(High Temperature Split Hopkinson Pressure Bar)动态试验装置,研究了06Cr19Ni10奥氏体不锈钢在温度25~300℃和应变率1000~3000 s^(-1)下的动态力学性能。结果表明,06Cr19Ni10奥氏体不锈钢在1000~3000 s^(-1)... 采用高温分离式霍普金森(High Temperature Split Hopkinson Pressure Bar)动态试验装置,研究了06Cr19Ni10奥氏体不锈钢在温度25~300℃和应变率1000~3000 s^(-1)下的动态力学性能。结果表明,06Cr19Ni10奥氏体不锈钢在1000~3000 s^(-1)范围内表现出应变率强化效应,在25~300℃范围内表现出温度软化效应。利用扫描电子显微镜(SEM)对应变率为3000 s^(-1)的变形试样进行微观组织研究。结果表明,高应变率下,变形带密度大,随着变形温度的增加变形带密度降低。 展开更多

关键词 奥氏体不锈钢 06Cr19Ni10 高应变 温度软化 动态力学性能

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高温、高应变率下9Cr18Mo不锈钢流变行为及本构模型研究

8

作者 贾海深 沈建成 +1 位作者 罗文翠 易湘斌 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2023年第5期158-166,175,共10页

在UTM5305万能试验机和剖分式Hopkinson压杆试验装置上,对9Cr18Mo不锈钢进行了压缩试验研究,获得准静态(应变率为0.001~0.1 s^(-1))及动态下(温度范围为25~650℃,应变率范围为800~4000 s^(-1))的应力—应变曲线关系。由获取的应力—应... 在UTM5305万能试验机和剖分式Hopkinson压杆试验装置上,对9Cr18Mo不锈钢进行了压缩试验研究,获得准静态(应变率为0.001~0.1 s^(-1))及动态下(温度范围为25~650℃,应变率范围为800~4000 s^(-1))的应力—应变曲线关系。由获取的应力—应变曲线,探讨了其高温度、高应变率下的流变行为。依据所得到的试验数据,对其进行了J-C、P-L两种本构模型参数的识别,并对比分析了两种本构模型的相关系数(R)和平均相对误差(AARE)。结果表明,9Cr18Mo不锈钢具有应变率敏感性和显著的温度软化效应,即其流动应力随着应变率的增加而增加,随着温度的升高而显著下降。两种本构模型的相关系数(R)分别为0.9697、0.9896,平均相对误差(AARE)分别为2.77%、1.85%,即P-L本构模预测精度要高于J-C本构模型,更能精确地描述其高温、高应变率下的流变行为。 展开更多

关键词 9Cr18Mo不锈钢 流变行为 本构模型 相关性系数 平均相对误差

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高应变率下06Cr19Ni10奥氏体不锈钢Johnson-Cook本构模型研究 被引量：3

9

作者 张继林 罗文翠 +4 位作者 贾海深 易湘斌 徐创文 唐林虎 秦娟娟 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2022年第4期158-166,共9页

为了探讨06Cr19Ni10奥氏体不锈钢在大应变和高应变率下成形的流动规律,借助高温分离式霍普金森(High Temperature Split Hopkinson Pressure Bar)动态试验装置,进行不同温度和应变率冲击试验。分析试验数据表明,该材料具有增塑、应变率... 为了探讨06Cr19Ni10奥氏体不锈钢在大应变和高应变率下成形的流动规律,借助高温分离式霍普金森(High Temperature Split Hopkinson Pressure Bar)动态试验装置,进行不同温度和应变率冲击试验。分析试验数据表明,该材料具有增塑、应变率强化和温度软化现象,并建立了Johnson-Cook本构模型。考虑应变率强化效应,依据试验数据进行了JC本构模型的修正,对比修正前后模型预测值和试验值,吻合程度好。运用统计分析,对比修正前后模型的相关系数(R)和平均相对误差(AARE),修正前、后相关系数(R)分别为0.96388、0.97054;修正前、后平均相对误差(AARE)分别为5.63%、4.68%,修正后的模型预测精度优于修正前。结果表明,修正后的模型可以更加精确预测06Cr19Ni10奥氏体不锈钢应力与应变、应变率和温度的关系。 展开更多

关键词 奥氏体不锈钢 06Cr19Ni10 动态力学性能 JC本构模型 修正 相关性系数 相对误差

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考虑应变、应变率和温度耦合作用下航空不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb本构模型的建立

10

作者 张继林 张又铭 +3 位作者 罗文翠 易湘斌 唐林虎 姚家宝 《钢铁钒钛》 CAS 北大核心 2023年第6期149-159,共11页

航空不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb具有优良的特性,广泛应用在各个机械的重要零部件上,零件的加工过程伴随着大应变、高温和高应变率,基于此考虑耦合关系建立能够真实反映切削力学性能的本构模型,为切削仿真提供可靠的数据。以航空不锈钢0Cr17Ni4... 航空不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb具有优良的特性,广泛应用在各个机械的重要零部件上,零件的加工过程伴随着大应变、高温和高应变率,基于此考虑耦合关系建立能够真实反映切削力学性能的本构模型,为切削仿真提供可靠的数据。以航空不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb为研究对象,利用万能试验机(UTM5305)和高温分离式霍普金森试验装置(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB,ALT1000)分别进行准静态压缩试验(温度为25℃,应变率为0.1、0.01、0.001s^(-1))和动态冲击试验(温度为25、350、500、650℃,应变率为750、1500、2000、2600、3500、4500 s^(-1)),获得该材料的应力应变关系,并分析其力学性能,结果表明该材料具有应变硬化效应、温度软化效应、应变率强化效应和增塑效应。综合应变、应变率和温度三者相互作用,建立耦合作用下的Johnson-Cook(JC)本构方程,统计分析了试验数据与预测数据(原JC本构方程和修正JC本构方程数据),原JC本构方程的相关系数(R)和平均相对误差(AARE)分别为0.96833和4.77%;修正JC本构方程的相关系数(R)和平均相对误差(AARE)分别为0.987513和0.51%,表明修正JC本构方程更加准确、可靠预测高应变率下应力应变的关系。 展开更多

关键词 航空不锈钢 0CR17NI4CU4NB JC本构模型 应变率强化 增塑效应 耦合作用

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缺口件多轴疲劳寿命预估新方法

11

作者 刘俭辉 张子阳 +1 位作者 资绒 易湘斌 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期406-416,共11页

局部应力应变法(LSSM)以危险点处的局部应力应变历程进行寿命评价,忽略了非比例附加强化及缺口附近应力梯度对疲劳损伤的影响.论文通过分析裂纹萌生面(临界面)上剪应力和正应力分布状态,提出一种计算缺口件多轴疲劳损伤影响区的数学计... 局部应力应变法(LSSM)以危险点处的局部应力应变历程进行寿命评价,忽略了非比例附加强化及缺口附近应力梯度对疲劳损伤的影响.论文通过分析裂纹萌生面(临界面)上剪应力和正应力分布状态,提出一种计算缺口件多轴疲劳损伤影响区的数学计算方法,建立考虑法向正/剪应力梯度与非比例附加强化效应的寿命预估模型.首先,基于能量法和临界面理论,借助坐标变换原理将应变能密度最大的材料平面定义为临界面,建立确定裂纹萌生方向的计算方法.其次,以临界面上特定路径为积分方向,将缺口件三维问题转化为线性问题,简化计算过程.综合考虑峰值应力和等效应力场强对多轴疲劳寿命的贡献度,建立表征缺口件多轴疲劳损伤演化过程的损伤参量.最后,通过TC4合金和Q345钢多轴疲劳试验验证论文模型的可行性和精确度,并与LSSM法、FS模型、SWT模型进行对比分析. 展开更多

关键词 多轴疲劳 寿命预测 应力梯度效应 非比例附加强化效应

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涂层刀具圆孔与直槽混合微织构激光制备工艺研究

12

作者 王栋梁 易湘斌 张继林 《机械研究与应用》 2024年第1期36-39,共4页

针对刀具微织构激光制备质量欠佳的问题,文章研究了激光工艺参数对混合型织构表面形貌、几何尺寸和表面成分的影响规律。实验结果表明:对于涂层刀具表面圆孔和直槽混合微织构的制备,较为合理的激光参数为:加工次数N=6,扫描速度v=10 mm/s... 针对刀具微织构激光制备质量欠佳的问题,文章研究了激光工艺参数对混合型织构表面形貌、几何尺寸和表面成分的影响规律。实验结果表明:对于涂层刀具表面圆孔和直槽混合微织构的制备,较为合理的激光参数为:加工次数N=6,扫描速度v=10 mm/s,激光功率P=20 W,激光频率f=120 kHz。涂层刀具织构底部和侧壁的结构以氧化物为主,在合理选择激光参数的情况下,刀具表面织构以外的涂层不会被破坏。通过涂层刀具混合微织构激光制备工艺的研究发现,织构宽度和深度的控制是制备微织构刀具的关键,所得规律为提高刀具织构加工质量提供参考依据。 展开更多

关键词 涂层刀具 激光 微织构 EDS分析

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超声振动切削对残余应力影响的数值分析

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作者 王亮 罗文翠 +1 位作者 郭文静 牛玉艳 《工具技术》 北大核心 2024年第3期97-101,共5页

利用AdvantEdge FEM软件对YG6X刀具加工Ti6Al4V合金进行一维和二维超声振动切削仿真,分析超声振动参数对残余应力的影响。模拟仿真表明:一维X向振动时,振动频率和振动幅度对残余应力影响不明显,最大压应力和压应力区深度增大不明显;一维... 利用AdvantEdge FEM软件对YG6X刀具加工Ti6Al4V合金进行一维和二维超声振动切削仿真,分析超声振动参数对残余应力的影响。模拟仿真表明:一维X向振动时,振动频率和振动幅度对残余应力影响不明显,最大压应力和压应力区深度增大不明显;一维Y向振动时,振动频率越小,残余压应力和压应力区深度越大,振动幅度越大,残余压应力越大,压应力区深度越大;二维振动通过极差分析确定A_(1)B_(1)C_(3)为最佳组合,振动参数对残余应力的影响由大到小依次为A_(y)>(F_(x),F_(y))>A_(x)。结果证明,超声振动切削可以增大工件表层残余应力,改善工件的耐磨性和疲劳强度。 展开更多

关键词 AdvantEdge FEM 超声振动 残余应力 极差分析 压应力区深度

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切削参数对树脂聚酰胺-66材料的切削性能影响 被引量：2

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作者 张继林 沈建成 +2 位作者 贾海深 梁泽芬 张得福 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第3期31-38,共8页

为了研究切削参数对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响规律,采用单因素和响应面法进行试验设计与分析,利用切削试验平台测试了树脂聚酰胺-66材料切削过程的切削力、切削温度和粗糙度。单因素研究表明,当增加切削速度时,切削力逐渐降低,... 为了研究切削参数对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响规律,采用单因素和响应面法进行试验设计与分析,利用切削试验平台测试了树脂聚酰胺-66材料切削过程的切削力、切削温度和粗糙度。单因素研究表明,当增加切削速度时,切削力逐渐降低,切削温度和粗糙度逐渐增加;当增加进给量和背吃刀量,切削力、切削温度和粗糙度都逐渐增加。通过响应面法分别构建切削参数与切削力、切削温度和表面粗糙度之间的二次回归模型,研究了切削速度、进给量和背吃刀量参数及其交互作用对树脂聚酰胺-66材料切削性能的影响。结果表明:二次回归模型显著,其拟合精度分别为98.89%、99.09%和96.00%,预测出切削速度为90.02 m/min、进给量为0.11 mm/r和背吃刀量为2.0 mm时,切削力最小、切削温度最低和粗糙度最小。对最优切削参数进行切削试验,与预测结果对比,得出切削力分别为32.558 N和31.762 N;切削温度分别为92.5℃和90.1℃;粗糙度分别为0.732μm和0.694μm,试验值与预测值的误差率分别为2.44%、2.59%和5.19%。 展开更多

关键词 单因素 响应面法 交互作用 树脂聚酰胺-66 切削参数

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7075铝合金刚柔耦合结构表面疲劳性能探究

15

作者 张继林 王栋梁 易湘斌 《兰州工业学院学报》 2024年第1期23-26,75,共5页

采用激光冲击强化技术改善7075铝合金疲劳性能,能够降低成本、提高效率。以7075铝合金为研究对象,通过对其在不同功率密度下的强化试验,测定其在激光冲击下的表面形貌及残余应力的分布情况,结合其疲劳试验,探究激光强化对材料性能的影... 采用激光冲击强化技术改善7075铝合金疲劳性能,能够降低成本、提高效率。以7075铝合金为研究对象,通过对其在不同功率密度下的强化试验,测定其在激光冲击下的表面形貌及残余应力的分布情况,结合其疲劳试验,探究激光强化对材料性能的影响。结果表明:激光冲击强化使铝合金表面粗糙度增大,并产生残余压应力;当功率密度增加到10.19 GW/cm^(2)时,残余压应力不再增大;激光冲击试样的疲劳寿命比未冲击试样提高了1倍,减小了断裂扩展范围;残余压应力的存在增加了铝合金的裂纹萌生难度,延长了其疲劳寿命。 展开更多

关键词 7075铝合金 柔耦合结构 疲劳性能 粗糙度 激光冲击强化

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基于J-C模型440C不锈钢动态本构关系的修正 被引量：2

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作者 王亮 贾海深 +1 位作者 张继林 罗文翠 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期805-813,共9页

为了构建合理描述440C不锈钢流动应力变化关系的本构模型,借助万能试验机和霍普金森压杆装置,分别进行了准静态和动态压缩试验。依据所获得的试验数据,对原J-C本构模型参数进行了标定,并探讨了其描述所研究材料应力流动行为的适用性和... 为了构建合理描述440C不锈钢流动应力变化关系的本构模型,借助万能试验机和霍普金森压杆装置,分别进行了准静态和动态压缩试验。依据所获得的试验数据,对原J-C本构模型参数进行了标定,并探讨了其描述所研究材料应力流动行为的适用性和预测准确性。基于分析的结果,提出了一种考虑应变、应变率和温度间相互耦合的修正J-C本构模型,并进行模型参数标定。将试验数据与模型预测值进行对比分析,并通过相关性系数R、平均相对误差AARE和平均均方根偏差RMSE三个统计参数,对所提出模型的有效性进行评价。结果表明,440C不锈钢的动态力学行为受应变、应变率和温度间耦合作用的共同支配,所提出修正J-C本构模型相关性系数R为0.9959,平均相对误差AARE为0.073,平均均方根偏差RMSE为0.7618,能够合理地描述其应力流动行为。 展开更多

关键词 440C 不锈钢 霍普金森压杆 J-C 本构模型 耦合作用

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GH4169高温镍基合金微织构刀具切削力优化设计及预测 被引量：1

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作者 王亮 梁泽芬 郭文静 《机械设计与制造工程》 2023年第5期7-12,共6页

为了研究微织构参数对切削力的影响规律,运用AdvantEdge专业切削有限元仿真软件对GH4169高温镍基合金进行微织构刀具二维切削仿真,用极差分析确定微织构参数对切削力的影响规律,使用SPSS软件构建二维微织构切削力预测模型。仿真结果表明... 为了研究微织构参数对切削力的影响规律,运用AdvantEdge专业切削有限元仿真软件对GH4169高温镍基合金进行微织构刀具二维切削仿真,用极差分析确定微织构参数对切削力的影响规律,使用SPSS软件构建二维微织构切削力预测模型。仿真结果表明,微织构参数对切削力影响顺序为间距>深度>刃边距>宽度,最佳水平是A_(2)B_(1)C_(2)D_(4),与无织构刀具相比,微织构刀具的切削力和切削温度明显降低,最佳水平A_(2)B_(1)C_(2)D_(4)具有良好的切削适应性,主切削力Fx和径向力Fy预测方程的拟合优度R2分别为0.999和0.929。 展开更多

关键词 AdvantEdge 高温镍基合金 刀具 微织构 切削力

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切削速度对微织构涂层刀具切削性能的影响 被引量：1

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作者 王栋梁 张继林 易湘斌 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第7期106-111,159,共7页

为了探究前后刀面微织构涂层刀具在不同切削速度下的切削性能变化规律,利用光纤式激光器在涂层刀具的前刀面和后刀面上分别制备出圆孔和直槽混合微织构,使用该刀具在38CrMoAl氮化钢上进行切削实验。结果表明,随着切削速度的增加,无织构... 为了探究前后刀面微织构涂层刀具在不同切削速度下的切削性能变化规律,利用光纤式激光器在涂层刀具的前刀面和后刀面上分别制备出圆孔和直槽混合微织构,使用该刀具在38CrMoAl氮化钢上进行切削实验。结果表明,随着切削速度的增加,无织构刀具和前刀面织构刀具的切削温度变动范围不大,前后刀面混合微织构刀具的切削温度最大值比无织构刀具的切削温度最大值降低了13%~27%;织构刀具切削力的降低幅度,随着切削速度的增加而增加,相对于无织构刀具的切削力,其最大降幅近40%;在切削速度为80 m/min时,织构刀具对应的表面粗糙度值几乎相等,在其他切削速度时,前后刀面织构刀具对应的表面粗糙度值均小于前刀面织构刀具对应的值,并且表面粗糙度值随着切削速度的增加而降低;振动信号结束段和起始段频谱幅值的变化范围随着切削速度的增加而变得明显。与无织构刀具相比,织构刀具在不同切削速度下均可以改善刀具的切削性能,特别是后刀面织构的存在,这种改善效果更加明显。 展开更多

关键词 微织构刀具 切削速度 切削力 切削温度 频谱分析

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类金刚石涂层刀具铣削Ti6Al4V性能研究 被引量：3

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作者 牛玉艳 易湘斌 +2 位作者 唐林虎 梁泽芬 李宝栋 《装备制造技术》 2022年第1期24-27,共4页

Ti6Al4V因其优异的综合性能,广泛应用于航空、航天、海洋工程、机械等诸多领域,但由于其较高的化学活性和较低的热导率,对刀具的切削性能要求较高。YG类硬质合金刀具具有较高的抗弯强度和韧性,适用于加工钛合金,而类金刚石涂层(DLC)作... Ti6Al4V因其优异的综合性能,广泛应用于航空、航天、海洋工程、机械等诸多领域,但由于其较高的化学活性和较低的热导率,对刀具的切削性能要求较高。YG类硬质合金刀具具有较高的抗弯强度和韧性,适用于加工钛合金,而类金刚石涂层(DLC)作为最广泛使用的涂层材料,具有高导热性,能够有效散发接触区产生的热量。本文利用等离子增强磁控溅射方法在硬质合金基体上制备了类金刚石涂层刀具,研究涂层刀具干式铣削Ti6Al4V时刀具磨损情况,通过显微镜研究了后刀面和前刀面的磨损形态,利用三维坐标仪上测量后刀面的平均磨损量。实验结果表明:刀具前刀面主要表现为边界磨损,微崩刃,条纹状磨损的过程,靠近刀具切削部分,类金刚石涂层(DLC)产生不同程度的脱落,而远离切削部分与基体结合完好。随着切削时间的增加,刀具前刀面在高压高温作用下,类金刚石涂层(DLC)有小范围的脱落迹象,最后类金刚石涂层(DLC)出现大面积脱落导致涂层刀具失效,这是由于在高温高压作用下,石墨化和氧化会导致类金刚石涂层刀具快速失效。随着切削时间的继续增加,类金刚石涂层脱落已经扩展至远离参与切削的位置,此时刀具前刀面出现明显的月牙洼磨损形态,切削刃明显变钝。由此可见,类金刚石涂层刀具并没有表现出优异的切削性能。 展开更多

关键词 类金刚石涂层刀具 钛合金 干铣削 刀具磨损

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高应变率下TA17钛合金的流变行为及其本构模型研究 被引量：2

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作者 贾海深 夏世玉 +4 位作者 张继林 罗文翠 沈建成 陈彦翔 徐创文 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期837-844,共8页

在温度为25℃下,对TA17钛合金进行了准静态(应变率为0.001 s^(-1)~0.01 s^(-1))和动态(应变率为1000 s^(-1)~5000 s^(-1))压缩试验。研究了其应变硬化特性以及应变率对其流变行为的作用机制,并借助应变硬化指数(n)、应变率敏感性指数(m... 在温度为25℃下,对TA17钛合金进行了准静态(应变率为0.001 s^(-1)~0.01 s^(-1))和动态(应变率为1000 s^(-1)~5000 s^(-1))压缩试验。研究了其应变硬化特性以及应变率对其流变行为的作用机制,并借助应变硬化指数(n)、应变率敏感性指数(m)定量研究其高应变率下的流变特征。基于TA17钛合金所呈现的动态流变特征,并考虑应变、应变率间的耦合作用对其流动应力的影响,构建了一种新型J⁃C本构模型。依据所获取的实验数据对模型参数进行识别,将模型预测值与实验数据进行对比分析,并引入相关系数(R)和平均相对误差两个参数对所构建的本构模型的预测精度进行评估。结果表明:TA17钛合金呈现出明显的应变硬化,应变率强化以及应变率增塑效应,其流变行为受应变、应变率以及二者间的耦合作用的支配。应变硬化指数随应变、应变率的增加均减小,而应变率敏感性指数随着应变率的增加而增加,随着应变的增加而减小。所构建的本构模型,其相关系数(R)为0.9977,平均相对误差为0.27%,能够较准确地预测其高应变率下的流变行为。 展开更多

关键词 应变硬化特性 应变率敏感性指数 本构模型

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