刚塑性无网格方法中精度影响因素的研究

将无网格方法引入金属塑性成形过程分析,基于刚塑性材料假设,采用移动最小二乘法对速度场进行逼近,利用变换法施加本质边界条件,实现了金属塑性成形过程的无网格方法模拟。在此基础上,结合典型锻造过程分析实例,重点研究了应用无网格方法分析金属塑性成形问题时,诸如:基函数、正交化与否、权函数、权函数影响域大小、积分方案、高斯积分阶次、节点分布密度以及针对体积闭锁问题而提出的体积应变率映射方法等对于模拟精度和效率的影响规律,给出了提高无网格模拟精度和效率的影响因素的选择方法。     

无网格SPH法在金属镦粗成形中的应用

基于无网格SPH法对三维金属锻造成形进行模拟。建立了无网格SPH法镦粗成形模型并进行数值模拟,所得结果与传统有限元法进行对比,结果表明,无网格SPH法在金属体积成形中具有有效性;解决了有限元方法应用于金属成形中由于网格畸变而造成的网格重构和精度降低的问题,具有一定的工程参考价值。     

基于热转印技术的应变测量网格印制法

金属薄板网格印制是研究薄板微塑性成形性能的难点之一.本文基于热转印技术,提出一种适用于金属薄板的网格印制方法.通过热转印机,将热转印纸上打印好的网格转印到金属薄板表面.该方法简易、高效,印制的网格精度高,且不会破坏金属薄板表面质量和力学性能.     

无网格法及其在金属成形中的应用综述

对无网格方法的定义、分类以及无网格方法在金属成形中的应用进行了综述。无网格方法主要根据函数近似方案和离散方程进行分类。函数近似方案是无网格方法的基础,函数近似方案的近似特征、近似精度和近似效率对无网格方法的分析计算能力具有重要影响。无网格法虽然不如有限元方法成熟,但是其具有很多有限元方法不具备的优点,如：近似函数没有网格依赖性、基函数可以包含反映问题特性的函数系列、采用紧支函数的无网格法具有带状稀疏系数矩阵等。由于无网格法对非线性问题的强大求解能力,使其在金属成形领域具有广阔的应用前景。     

金属成形过程的无网格热力耦合分析

在中高温条件下的塑性成形过程模拟中,考虑温度对材料性质的影响非常重要.基于刚粘塑性材料假设,提出了金属成形过程的无网格热力耦合分析方法,推导给出了无网格方法应用于金属成形过程热力耦合分析的理论公式及相应的模拟分析步骤,采用集中热容方法解决了在瞬态温度场分析中的温度常震荡的问题,并编写了相应的分析程序.应用建立的方法对典型塑性成形过程进行了无网格方法分析,并与有限元方法分析结果进行了比较,验证了本文所建立方法的可行性.     

镁合金网格壁板压弯成形数值模拟及实验研究

为探索镁合金整体壁板压弯成形的可行性,以及镁合金壁板压弯成形过程中金属的流动规律,对AZ31镁合金网格壁板压弯成形进行了数值模拟和实验研究。建立了有限元数值模拟的几何模型,采用有限元计算软件对AZ31镁合金网格壁板压弯成形过程进行了数值模拟研究,分析了镁合金网格壁板压弯成形中的温度场、应变场、应力场、破坏系数等的分布规律。确定了合适的AZ31镁合金壁板压弯成形工艺参数,并对镁合金网格壁板压弯成形进行了实验研究,获得了合格的镁合金网格壁板弯曲件,并分析了镁合金网格壁板成形件尺寸精度,模拟结果与实验结果相吻合,最大相对误差为16.7%。     

三种运动学描述在金属成形模拟中的应用对比研究

合理选取数值模拟方法对提高金属成形模拟的效率和准确性有着重要的作用。对比和研究了3种运动学描述(L、E、ALE)之间的特征和关系,并分别用这3种描述对同一个金属成形算例进行了模拟,比较和分析了3种模拟结果的异同及其原因,评价了3种描述在金属成形模拟中的适用性。结果认为E描述由于不能很好地跟踪运动边界及计算耗时较长,不适合用在金属成形模拟中;ALE描述虽然吸收了L和E描述的优点,但由于网格运动算法设计困难,要广泛应用在金属成形模拟中仍待进一步研究;L描述由于结合了网格重划分技术,能够较好地运用于金属成形模拟。     

无网格法在金属塑性成形中的研究与应用进展

介绍了无网格方法的基本原理;论述了无网格法在金属塑性成形领域里国内外的研究与应用现状;总结了相关关键处理技术,包括权函数的选取、本质边界的施加、离散积分方案、动态接触边界的自动处理以及金属塑性力学摩擦模型的选取等;最后对无网格法在金属塑性成形领域未来的研究方向进行了展望,并指出无网格法在金属塑性成形领域将有着更为广阔的发展与应用前景。     

塑性成形数值仿真精度的提高途径

探讨提高塑性成形数值仿真精度的途径,理论上介绍了塑性成形数值仿真中材料的非线性、摩擦边界条件和动态接触边界的处理等问题.给出常用于有限元分析的金属材料模型;对比划分网格不良和优良条件下的材料变形和温度模拟的差异、不同接触条件下金属变形的差异,并讨论网格重划分过程中金属体积的损失,利用实例证明塑性成形数值仿真在工业中的成功应用.     

有限体积法模拟铝型材挤压成形过程

研究了有限体积法模拟金属塑性成形的基本理论和关键技术，得到了适用于塑性成形的有限体积控制方程，给出了模拟过程中有限体积网格体系的建立、成形过程中金属流动的跟踪描述和时间增量步长的确定等技术处理方法。然后采用该数值模拟方法，对铝合金门窗型材的挤压成形过程进行了仿真。详细地分析了该零件在挤压成形过程中金属的流动情况，给出了成形各阶段等效应变、温度和速度等物理场量的分布情况以及整个成形过程中模具载荷／行程曲线的变化情况。研究结果证明有限体积法是一种行之有效的铝型材挤压数值模拟方法，它可以为铝型材新产品的开发设计提供理论指导。     

复合Zn/ZnS层的组织结构及其大气与真空环境下的摩擦学性能

介绍了国内外对非金属材料表面化学镀前的传统活化工艺诸多改进,并着重叙述了非贵金属催化在非金属表面化学镀前处理中的研究和应用。气相沉积活化、光化学活化和超声活化作为先进的活化技术,在改善活化效果、提高活化效率等方面的优势必将使其成为今后非金属表面化学镀活化工艺的重要发展方向。     

金属板材数控渐进成形技术及加工轨迹坐标对位研究

金属板材数控渐进成形技术，是一种通过三轴数控成形机对金属板材进行逐层辗压而成形工件的柔性加工技术。本文探讨了金属板材数控渐进成形技术的过程、原理，同时，为了有效地排除成形过程中坐标对位对零件上出现的拉裂、材料堆积、材料硬化等现象的影响，本文提出了一种基于机器视觉的非接触式加工轨迹坐标对位方法，完成了金属板料数字化渐进成形中支撑模型的非接触式高精度快速定位。     

反应堆压力容器安全端异种金属焊缝超声检查技术

堆焊层、奥氏体粗晶材料的存在以及焊缝几何结构的复杂性使得反应堆压力容器安全端异种金属焊缝的超声检查非常具有挑战性。为提高安全端异种金属焊缝超声检查的可靠性和检查效率,利用常规双晶纵波检查技术及相控阵检查技术开展了安全端异种金属焊缝超声检查技术研究。试验结果表明,常规双晶纵波检查技术及相控阵检查技术均可有效检出安全端异种金属焊缝中的缺陷,且缺陷定量精度满足相关规范要求。其中,常规双晶纵波检查技术现已应用到核电站的役前检查及在役检查中,相控阵检查技术的缺陷定量精度及检查效率均优于常规双晶纵波检查技术。     

等离子熔射快速制造摩托车护罩覆盖件硬模的研究

概述了快速制模技术的几种应用形式，介绍了等离子熔射快速制造金属硬模具的工艺方法，并试制了摩托车护罩覆盖件模具进行注射试验。试验结果表明，该方法制作的模具具有表面硬度高、质量好、工艺简单等特点，适用于汽车、摩托车行业的模具快速制造及新产品试制。     

板料塑性成形多媒体应用系统的开发

简要介绍了板料塑性成形多媒体应用系统开发的过程。本文的开发工作是多媒体技术应用于工程的一种尝试,并取得了阶段性成果。研究结果表明:多媒体技术应用于板料塑性成形是切实可行的,并且为以后的塑性成形研究提供新的手段。     

激光复合加工制备超疏水金属表面的研究进展

随着我国工业化进程的不断推进,金属材料已经广泛应用到生产生活的各个领域.仿生超疏水金属表面不仅能够延长金属材料在各种环境下的使用寿命,而且还能赋予材料表面自清洁、减阻、油水分离等新的性能.目前,研究人员已采用多种工艺在金属基体上制备出超疏水表面,超疏水金属表面的制备已经成为仿生学研究中的一个热点.首先介绍了润湿理论的发展,引出了制备超疏水金属表面的各种工艺方法,进一步归纳总结了激光加工制备超疏水金属表面的优势、特点和表面微结构.在此基础上,重点论述了近年来将激光加工工艺与化学刻蚀工艺、沉积工艺、离子注入工艺、涂层工艺和氧化工艺相结合的激光复合加工工艺,以及运用激光复合加工工艺制备的超疏水金属表面的结构和特点.激光复合加工不仅能够在金属表面形成更加丰富的微/纳米复合结构,而且能够使金属表面更快地获得超疏水性能,从而制备出稳定持久的超疏水金属表面.此外,复合加工能够降低对单一制备工艺的依耐性,扩大加工范围,降低生产成本.激光复合加工制备超疏水金属表面在实际应用中具有巨大的潜力.     

脉冲熔化极气体保护焊熔池图像的检测与处理

利用CCD摄像机和复合滤光技术建立了一套熔池图像实时采集系统。利用光谱分析,提出了适合于脉冲熔化极气体保护焊(P-GMAW)熔池成像的滤光光谱窗口,并对中心波长分别为665nm和1064nm滤光系统的成像质量进行了分析。分析了P-GMAW单个脉冲内的不同时刻的熔池图像,研究表明脉冲基值结束期间为最佳的取像时刻。使用中心波长为665nm的滤光系统,从熔池正后方取像,获取了清晰的熔池图像。针对所获取的典型的P-GMAW熔池图像,详细研究了其成像机理。开发了一套熔池图像处理程序,利用该程序提取了完整的熔池轮廓。     

半固态加工制浆技术的研究进展

概述了半固态金属加工制浆工艺的发展以及研究现状,介绍了具有代表性的几种半固态加工技术及其相应的制浆技术,总结了强制对流条件下非枝晶组织的形成机制.流程简洁、成本低廉的流变成形工艺路线成为当前的发展方向,形成具有高密度晶核的半固态浆料是获取高质量半固态加工部件的必要条件.     

无模铸型制造技术在快速模具中的应用

无模铸型制造(PCM)是一种具有我国自主知识产权且应用广泛的快速成形(RP)技术.概述了近年来PCM技术研究的新进展,介绍两种基于PCM的快速模具新技术,即基于PCM原型的金属喷涂快速模具技术和基于PCM铸型的金属模具快速制造技术.它们是先进制造技术的重要组成部分,在汽车车身试制模具快速制造中具有重要的作用和广阔的应用前景.     

微精密铸造工艺研究进展

三维复杂形状的金属微构件的微细加工一直是微机械研究的重点和热点，近年来涌现出许多的加工工艺，比较而言，微精密铸造工艺在高效制备三维复杂形状的微构件方面具有十分独到的优势。文中从微精密铸造工艺、合金、铸型材料及相关理论等几个方面综述了国外基于熔模铸造的微精密铸造工艺的发展现状，并讨论了现有微精密铸造工艺的不足，提出了微精密铸造工艺的发展方向，同时，对作者在金属型微精密铸造工艺方面的研究作了简要的介绍。