三通件多向加载成形热力耦合有限元分析 被引量：18

1

作者 郭晓锋 杨合 +1 位作者 孙志超 张大伟 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期85-90,共6页

多向加载是通过在轴向和侧向同时或顺序地施加载荷,可以一次成形出多个方向上具有空腔的复杂构件,减少了加工工序,且提高了成形质量,为高效率、高质量成形复杂整体构件(如三通件)提供了有效途径。然而,三通件多向加载成形影响参数多、... 多向加载是通过在轴向和侧向同时或顺序地施加载荷,可以一次成形出多个方向上具有空腔的复杂构件,减少了加工工序,且提高了成形质量,为高效率、高质量成形复杂整体构件(如三通件)提供了有效途径。然而,三通件多向加载成形影响参数多、机理复杂,本文基于DEFORM-3D,建立了三通件多向加载成形热力耦合刚粘塑性有限元模型,并验证了其可靠性。在此基础上确定了加载方案,获得40Cr钢三通件多向加载成形过程中行程载荷曲线及速度场、温度场、应力-应变场的分布规律。结果表明,按本文确定的加载方案,成形初期在水平支管上出现明显的分流线,分流线处易出现裂纹;水平支管先于垂直支管成形完毕,在水平支管成形完毕时水平冲头的载荷迅速升高,而当整体成形快完毕时,水平冲头和垂直冲头的载荷都急剧升高;成形过程中坯料芯部为大变形区,变形速率大,塑性变形热使坯料芯部出现明显温升。该研究为三通件多向加载成形工艺参数的优化,以及缺陷的控制,提供了指导。 展开更多

关键词 三通件 多向加载 热力耦合 有限元

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热暴露对Ti60合金性能及断裂行为的影响 被引量：15

2

作者 贾蔚菊 曾卫东 +1 位作者 俞汉清 周义刚 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1032-1037,共6页

采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了Ti60合金热暴露前后拉伸试样的显微组织、断裂方式及其断口形貌。结果表明:Ti60合金塑性对试样表面富氧层较为敏感,带有富氧层的试样塑性较低;热暴露前后试样断裂方式发生变化,未经热暴露的试样,断... 采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了Ti60合金热暴露前后拉伸试样的显微组织、断裂方式及其断口形貌。结果表明:Ti60合金塑性对试样表面富氧层较为敏感,带有富氧层的试样塑性较低;热暴露前后试样断裂方式发生变化,未经热暴露的试样,断裂起源于试样中心部位,断面凹凸不平,为典型的韧窝型断裂;毛坯热暴露断口上呈现出大量的解理小平面,也可以观察到韧窝形貌,为混合型断口;试样热暴露后,裂纹起源于试样表面,在微观断口上除了断裂小平面外,还有大量的撕裂棱,表现为断裂沿着α片层界面扩展的特征;在高温长时间暴露过程中,氧除了污染试样表面,还会溶解在基体中形成脆性富氧层,这是影响Ti60合金热稳定性能的重要原因。 展开更多

关键词 高温钛合金 热稳定性能 富氧层 断口形貌

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g-C_3N_4/MoS_2纳米片/氧化石墨烯三元复合催化剂的制备及可见光催化性能 被引量：11

3

作者 阎鑫 卢锦花 +3 位作者 惠小艳 闫从祥 高强 孙国栋 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期515-520,共6页

采用球磨法制备g-C_3N_4/MoS_2纳米片/氧化石墨烯(GO)三元复合催化剂。运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外–可见吸收光谱(UV-Vis)和光致激发光谱(PL)等分析手段,对催化剂的结构、形貌和光学性能进行表征。结果表明:MoS_2... 采用球磨法制备g-C_3N_4/MoS_2纳米片/氧化石墨烯(GO)三元复合催化剂。运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外–可见吸收光谱(UV-Vis)和光致激发光谱(PL)等分析手段,对催化剂的结构、形貌和光学性能进行表征。结果表明:MoS_2纳米片和g-C_3N_4形成异质结结构,均匀地分散在氧化石墨烯的表面上。以罗丹明B(Rh B)为模拟污染物,研究三元复合催化剂在可见光照射下的光催化特性。结果显示:三元复合催化剂在120 min内对Rh B的降解率达到96%,其降解动力学常数分别是g-C_3N_4、g-C_3N_4/MoS_2、g-C_3N_4/GO复合催化剂的3、2.1和2.8倍。根据实验结果及能带结构提出了三元复合催化剂可能的光催化机理。 展开更多

关键词 氮化碳 二硫化钼纳米片 氧化石墨烯 光催化

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异质金属层状复合板分层应力-应变关系研究 被引量：8

4

作者 杨方方 皇涛 +5 位作者 陈拂晓 詹梅 郭俊卿 王锟 李艳阳 陈学文 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期187-191,205,共6页

为了准确获得异质金属层状复合板的应力-应变关系,引入了结合区的影响,通过对热轧复合而成的钛-铝-不锈钢复合板进行显微硬度试验,获得了各异质层和结合区的硬度值并确定了结合区区域宽度,基于混合法则和显微硬度-应力关系提出了一种精... 为了准确获得异质金属层状复合板的应力-应变关系,引入了结合区的影响,通过对热轧复合而成的钛-铝-不锈钢复合板进行显微硬度试验,获得了各异质层和结合区的硬度值并确定了结合区区域宽度,基于混合法则和显微硬度-应力关系提出了一种精确获得钛-铝-不锈钢复合板各异质层和结合区应力-应变关系的方法,通过单向拉伸试验数据结合理论分析获得了复合板各异质层和结合区的应力-应变关系曲线。结果表明：采用以上提出的方法可获得考虑结合区影响下各异质层和结合区的应力-应变关系,结合区材料的强化系数和应变硬化指数介于异质层之间。 展开更多

关键词 钛-铝-不锈钢复合板 应力-应变关系 结合区 混合法则 显微硬度-应力关系

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环件热辗扩成形有限元建模仿真研究进展 被引量：6

5

作者 王敏 杨合 郭良刚 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1647-1655,共9页

环件热辗扩成形问题是多场、多因素耦合作用下集三维连续渐变、非稳态及非对称等特点于一体的高度非线性问题,采用有限元建模仿真方法研究与发展该技术对实现无缝环形构件的高质量、低成本及短周期制造具有重要意义。分别从宏观和微观... 环件热辗扩成形问题是多场、多因素耦合作用下集三维连续渐变、非稳态及非对称等特点于一体的高度非线性问题,采用有限元建模仿真方法研究与发展该技术对实现无缝环形构件的高质量、低成本及短周期制造具有重要意义。分别从宏观和微观尺度评述环件热辗扩成形有限元建模仿真的国内外研究现状、存在的问题与发展趋势,进而指明其发展方向如下:大型、复杂环件径、轴双向热辗扩成形全过程自适应建模的仿真方法与关键技术;环件热辗扩成形过程宏观与微观有限元建模仿真无缝集成技术;适用于以环件热辗扩为代表的连续局部塑性成形过程的材料本构模型和组织演变模型以及相应稳健而高效的有限元算法、本构积分算法与组织演变仿真方法;考虑模具的变形、传热及主要失效形式的环件热辗扩成形过程建模仿真技术。 展开更多

关键词 环件热辗扩 微观组织 建模 仿真 有限元

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TC4钛合金叶片等温成形多塑性变形机制模拟分析 被引量：6

6

作者 董俊哲 李付国 +1 位作者 肖美立 汪程鹏 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期159-164,共6页

以TC4钛合金等温锻造为例,提出了变形过程中材料所处塑性状态的判断依据。通过正交试验,得到了基于本构方程的应变速率敏感指数的计算方法,同时计算出不同应变下应变速率敏感指数等值线,便于判断材料所处的塑性状态。通过数值模拟,验证... 以TC4钛合金等温锻造为例,提出了变形过程中材料所处塑性状态的判断依据。通过正交试验,得到了基于本构方程的应变速率敏感指数的计算方法,同时计算出不同应变下应变速率敏感指数等值线,便于判断材料所处的塑性状态。通过数值模拟,验证了多塑性变形机制,进一步说明在变形过程中材料内部同时存在多种塑性变形机制,且随着变形的不断进行,各种塑性变形机制会发生相互转变。 展开更多

关键词 等温锻造 TC4合金 多塑性变形机制 数值模拟

原文传递

基于微控制器的单晶连铸温度监控系统设计 被引量：3

7

作者 黄俊梅 李鹏涛 罗贤 《电子测量技术》 2019年第13期55-59,共5页

单晶连铸过程中,铸型温度的控制是关键控制参数。为了进一步提高单晶连铸质量,以STM32微控制器为主控核心,以增量式PID算法为温度调整依据,实现单晶铜连铸过程中熔池测温区、铸型测温区和线材测温区温度的实时监测与控制,达到连续稳定... 单晶连铸过程中,铸型温度的控制是关键控制参数。为了进一步提高单晶连铸质量,以STM32微控制器为主控核心,以增量式PID算法为温度调整依据,实现单晶铜连铸过程中熔池测温区、铸型测温区和线材测温区温度的实时监测与控制,达到连续稳定连铸的效果。通过试验测试数据分析,结果显示该单晶连铸温度监控系统能够实现对单晶连铸过程中温度的实时监控,控制效果良好,使单晶铜制备过程中缺陷出现的概率降低为原来的10%,满足金属单晶线材制备工艺技术要求。 展开更多

关键词 微控制器 单晶连铸 温度 增量式PID 监控

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带阻尼台叶片多向模锻过程场量分布规律研究 被引量：3

8

作者 郭强 刘郁丽 杨合 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期159-163,共5页

为了提高带阻尼台叶片的综合机械性能,采用多向模锻技术来实现带阻尼台叶片的精净成形,通过确定带阻尼台叶片多向模锻分模形式及分模面位置,基于UG建立了带阻尼台叶片多向模锻模具的几何实体模型;在此基础上,采用DEFORM3D建立了该类叶... 为了提高带阻尼台叶片的综合机械性能,采用多向模锻技术来实现带阻尼台叶片的精净成形,通过确定带阻尼台叶片多向模锻分模形式及分模面位置,基于UG建立了带阻尼台叶片多向模锻模具的几何实体模型;在此基础上,采用DEFORM3D建立了该类叶片多向模锻过程的三维有限元模型,确定了模具的加载方式和加载顺序,实现了带阻尼台叶片多向模锻过程有限元模拟,获得了该成形过程中不同加载方式下坯料的速度场、等效应变场和温度场分布规律及载荷-行程曲线,揭示了带阻尼台叶片多向模锻过程中金属充填模具型腔的情况及温度场、应变分布以及载荷随行程的变化规律.该成果可应用于带阻尼台叶片的实际生产过程中,对采用多向模锻工艺来实现带阻尼台叶片的精锻具有指导作用. 展开更多

关键词 带阻尼台叶片 多向模锻 加载方式 数值模拟

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飞机长桁切边柔性夹具的机械设计及仿真 被引量：3

9

作者 刘春 陈雲鹏 +1 位作者 张洪瑞 焦蒂 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第6期172-175,共4页

针对国内航空制造业在长桁工件切边中使用的装夹夹具专业性强、定位精度低、经济性不高、不适用现代化航空制造的需求,设计了一种飞机长桁零件切边的柔性夹具。运用CATIA V5R20对柔性夹具进行建模、装配,并应用DELMIA的PDM模块对夹具夹... 针对国内航空制造业在长桁工件切边中使用的装夹夹具专业性强、定位精度低、经济性不高、不适用现代化航空制造的需求,设计了一种飞机长桁零件切边的柔性夹具。运用CATIA V5R20对柔性夹具进行建模、装配,并应用DELMIA的PDM模块对夹具夹持工件的运动过程进行模拟仿真,检查干涉并优化结构。最终设计出满足要求的柔性夹具。 展开更多

关键词 柔性夹具 长桁零件 CATIA DELMIA 模似仿真

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LA91超塑性变形力学性能研究 被引量：2

10

作者 宋昊飞 郭俊卿 +3 位作者 皇涛 詹梅 颜炎 陈拂晓 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期167-172,共6页

以LA91双相镁锂合金板材为研究对象,在不同温度（423、473、523、573和623 K）、不同应变速率（5×10-4、1.5×10^（-3）、4.5×10^（-3）和1.35×10-2s^（-1））条件下进行超塑性拉伸试验。结合真应力-应变曲线分析LA9... 以LA91双相镁锂合金板材为研究对象,在不同温度（423、473、523、573和623 K）、不同应变速率（5×10-4、1.5×10^（-3）、4.5×10^（-3）和1.35×10-2s^（-1））条件下进行超塑性拉伸试验。结合真应力-应变曲线分析LA91超塑性变形行为。结果表明,提高变形温度或降低应变速率,LA91的伸长率增大,流变峰值应力减小,从250 MPa降至30 MPa。其中,在初始应变速率为1.5×10^（-3）s^（-1）、变形温度为623 K条件下伸长率最大为187.04%,具有明显的超塑性特征。基于超塑性本构方程得LA91的应变速率敏感指数为0.41,变形激活能为92.93 k J·mol^（-1）,其超塑性变形机制为晶界扩散控制的晶界滑动。研究结果为LA91双相镁锂合金板材的塑性加工与应用提供了科学依据。 展开更多

关键词 镁锂合金 超塑性 激活能 变形机制

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低温钛合金管数控弯曲的回弹机理与补偿(英文) 被引量：1

11

作者 詹梅 翟华东 杨合 《中国有色金属学会会刊：英文版》 CSCD 2012年第S2期287-293,共7页

采用数值模拟方法研究外径为85mm、壁厚为2.5mm(D85mm×t2.5mm)的大直径薄壁CT20钛合金管的回弹机理。结果表明,弯曲段内外脊线与中性层之间区域的中部卸载最严重,而中性层附近区域卸载最不明显,导致弯管内外侧部分区域回弹后出现... 采用数值模拟方法研究外径为85mm、壁厚为2.5mm(D85mm×t2.5mm)的大直径薄壁CT20钛合金管的回弹机理。结果表明,弯曲段内外脊线与中性层之间区域的中部卸载最严重,而中性层附近区域卸载最不明显,导致弯管内外侧部分区域回弹后出现反向加载,而弯管中性层附近区域出现明显的拉压应力集中区。研究了回弹角和回弹半径随弯曲半径以及弯曲角的变化规律,进而提出了一种同时考虑弯曲角和弯曲半径的回弹补偿方法,并通过实例验证了该方法是有效的。 展开更多

关键词 CT20钛合金 大直径薄壁管 数控弯曲 回弹 回弹补偿

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考虑溶质原子拖拽效应及各向异性的元胞自动机法模拟钛合金单相区静态粗化 被引量：1

12

作者 武川 杨合 +1 位作者 李宏伟 樊晓光 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期487-497,共11页

晶粒静态粗化是一种重要的物理现象,严重影响微观结构的演化和材料的力学性能.如何有效模拟这一过程已经成为该领域的研究热点.本文通过考虑溶质原子拖拽效应和晶界迁移各向异性对晶粒粗化的影响,建立了元胞自动机模型,并对钛合金单相... 晶粒静态粗化是一种重要的物理现象,严重影响微观结构的演化和材料的力学性能.如何有效模拟这一过程已经成为该领域的研究热点.本文通过考虑溶质原子拖拽效应和晶界迁移各向异性对晶粒粗化的影响,建立了元胞自动机模型,并对钛合金单相区静态粗化过程进行了模拟.为了描述不同溶质原子的拖拽效应对粗化的影响,文中将溶质原子在beta相中的扩散速度等效转化成钛原子的迁移速度.为此,提出了定量描述溶质原子扩散速度与钛原子迁移速度之间转化关系的数学表达式.其中,表达式中考虑了影响溶质原子扩散速度的因素如溶质原子的半径、原子质量及晶格类型.通过引入参数c0考虑晶界迁移各向异性对粗化的影响.当c0为1时,则认为晶界迁移为各向异性,若为0时则认为是各向同性.将上述表达式应用到元胞自动机模型中,模拟钛合金(包括TC4,Ti17,TG6和TA15)在单相区的静态粗化现象.预测结果包括粗化动力学和组织演化与试验进行了对比,而且较为吻合.最后,讨论了时间、温度和化学成分对粗化的影响,以及本文元胞自动机模型预测粗化的局限性. 展开更多

关键词 晶粒粗化 元胞自动机模型 溶质原子拖拽效应 晶界迁移各向异性 钛合金

原文传递

高温换模夹持装置的设计方案与仿真验证

13

作者 刘春 魏亚飞 张洪瑞 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第10期19-23,145,共6页

提出一种具有三自由度、刚性好、耐高温且安全可靠的用于换模机械手的高温换模夹持装置的设计方案。详述了高温换模夹持装置组成与功能,重点阐述了高温换模夹持装置的夹持机构、伸缩机构和升降机构的设计原理。利用DELMIA软件对设计方... 提出一种具有三自由度、刚性好、耐高温且安全可靠的用于换模机械手的高温换模夹持装置的设计方案。详述了高温换模夹持装置组成与功能,重点阐述了高温换模夹持装置的夹持机构、伸缩机构和升降机构的设计原理。利用DELMIA软件对设计方案进行运动学仿真,仿真结果表明,该夹持装置可以沿X、Y、Z三个坐标方向运动,实现对高温模具进行夹持、升降和伸缩,能够满足使用需求。 展开更多

关键词 高温模具 换模 机械手 夹持装置 运动学仿真

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热激电流谱确定CZT:In中的陷阱能级(英文) 被引量：1

14

作者 南瑞华 介万奇 +3 位作者 查钢强 白旭旭 王蓓 于晖 《中国有色金属学会会刊：英文版》 CSCD 2012年第S1期148-152,共5页

熔体法生长的半绝缘碲锌镉(Cd1-xZnxTe 或者CZT)晶体中存在着很多缺陷,这些缺陷作为陷获中心在带隙中引入了深能级,从而严重影响 CZT 的探测性能。分别采用初始上升法和同步多峰分析法(SIMPA)分析热激电流谱(TSC),从而获得了半绝缘的铟... 熔体法生长的半绝缘碲锌镉(Cd1-xZnxTe 或者CZT)晶体中存在着很多缺陷,这些缺陷作为陷获中心在带隙中引入了深能级,从而严重影响 CZT 的探测性能。分别采用初始上升法和同步多峰分析法(SIMPA)分析热激电流谱(TSC),从而获得了半绝缘的铟掺杂的Cd0.9Zn0.1Te晶体中的陷阱能级分布。结果表明:由于重叠峰的干扰,初始上升法在确定陷阱峰的最大值时会产生较大的误差;而 SIMPA法被证实适用于分离重叠峰,可同步获得较全面的陷阱能级分布。基于此,获得了半绝缘 CZT:In晶体的缺陷能级分布结果,即包含十个陷阱能级和一个影响暗电流分布的深施主能级 EDD。此外,通过EDD能级与费米能级的关系,解释了CZT:In晶体获得高阻特性的原因。 展开更多

关键词 Cd1-xZnxTe 陷获 深能级 热激电流谱

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