圆柱体扭压成形过程热力耦合的温度分析

扭压成形工艺和一般镦粗相比有许多优点考虑到成形过程中温度与变形之间的热力耦合效应,作者运用刚粘塑性有限元法模拟了高温下圆柱体的扭压成形过程,详细分析温度对整个过程的影响以及变形规律     

纯铝扭挤新型大塑性变形数值模拟

扭挤（Twist Extrusion,TE）是大塑性变形工艺中研究较少的一种,利用有限元分析软件Deform-3D对纯铝1100在室温下的扭挤变形进行模拟分析,得出了材料在扭挤通道中的变形特点,应力应变及载荷的大小与分布,以及摩擦条件的影响。模拟结果显示：TE过程中,变形主要发生在棱角处,边缘处应力应变远远大于中心处;在制件进入和被挤出螺旋通道时载荷急剧增大,最后略有降低;摩擦的增大导致应变分布不均匀性加剧,且使载荷显著增加。     

P92钢塑性变形行为

为了给P92钢的安全使用以及塑性变形加工提供理论依据,对P92钢的塑性变形行为进行了研究.采用静拉伸试验方法研究了P92钢的室温塑性变形行为.结果表明,P92钢均匀塑性变形和局部集中塑性变形过程都分为三个阶段,塑性变形过程中发生了剧烈的形变强化.在局部集中塑性变形阶段,随着变形量的增大,板条马氏体顺拉伸方向伸长变形,同时马氏体板条束的位向顺拉伸方向转动.随颈缩率ψ的增大,马氏体板条相对伸长量ΔL/L0的增长速率加快,逐渐趋于平稳,马氏体板条对拉伸轴夹角θ的减小速率减慢.     

圆形截面构件在非弹性变形后塑性层厚度及变形的计算

本文讨论了圆形截面塑性层厚度的计算方法,以获得残余压应力,从而能产生有利影响,提高构件的疲劳寿命.同时,也提供了构件在塑性变形后变形的计算方法.     

AZ31B镁合金动态力学行为及变形机制

为了研究挤压态AZ31B镁合金在高应变速率下的力学行为及变形机制,采用分离式Hopkinson压杆和反射式拉杆装置在室温对挤压态AZ31B镁合金进行了动态压缩和拉伸试验,平均应变速率范围在500~2600s^-1之间,用光学显微镜观察了测试后试样的微观组织变化.结果发现,由于在挤压过程中形成了基面织构,沿挤压方向压缩时,拉伸孪晶｛1012｝<1120>首先启动,屈服强度对应变速率不敏感,且屈服强度较低,但在塑性变形的第二阶段,位错滑移参与变形,应变速率硬化效应显著;沿挤压方向拉伸时,压缩孪晶｛1011｝<1120>和非基面滑移是其主要的塑性变形机制,合金屈服强度较高,并表现出轻微的正应变速率效应;由于织构的形成,合金在压缩和拉伸时表现出很强的拉压不对称性,压缩屈服强度与拉伸屈服强度的比值约为0.32.     

ECAP与正挤压相复合的累积变形工艺数值模拟

在等通道转角挤压(ECAP)工艺的基础上,提出了一种新型塑性变形工艺——等通道转角挤压与正挤压相复合的累积塑性变形工艺(ECAP-FE).将等通道转角挤压与传统正挤压相结合,设计了一套集剪切与镦挤变形于一体的挤压模具.以ZM21镁合金为研究对象,通过有限元模拟对该工艺进行研究.模拟结果表明:ZM21镁合金经ECAP-FE累积塑性挤压变形之后,其平均等效应变值可达2.845,约为ECAP变形工艺的5倍,获得了令人满意的塑性累积应变,能有效的细化晶粒;与仅发生ECAP变形的等效应变不均匀系数(C_i=0.435)相比,经复合挤压后材料的等效应变不均匀系数(C_i=0.875)稍高,但C_i值是沿轴线对称分布的,因此符合工业使用要求.     

随焊冲击碾压控制平面封闭焊缝残余变形研究

随焊冲击碾压是一种控制平面封闭焊缝残余应力变形及防止热裂纹的新方法,它通过2个冲击碾压轮迫使焊缝金属沿着一定的方向严生塑性变形流动,达到减小应力变形防止热裂纹的产生．试验结果证明随焊冲击碾压试件表面平整光滑,没有热裂纹．在一定的范围内,试件的最大残余变形量与气锤压力之间有一定的对应关系;在合适的气锤压力下,随焊冲击碾压法可以将薄壁构件平面封闭焊缝引起的残余变形降低到常规焊接状态的1／12以下．由于随焊冲击碾压能够将焊缝外侧周向压应力降低到结构的临界失稳压应力以下,因而减小了薄壁构件失稳变形,同时还减小了由焊缝收缩引起的焊接变形．     

铝合金管坯低熔点塑性介质挤胀成形力学特征

为了揭示管坯低熔点塑性介质挤胀成形力学特征,对铝合金管坯低熔点塑性介质挤胀成形工艺过程进行了研究.将低熔点塑性介质作为传力介质填加到管坯的内腔里,两个水平冲头在挤压管坯的同时挤压管坯内的塑性介质,使其在受挤压过程中自行封闭,自行产生高压,在管坯两端轴向挤压力的共同作用下,最终将管坯挤胀成形为空心构件.研究结果表明:低熔点塑性介质挤胀成形时管坯和塑性介质两种材料同时发生塑性变形,管坯的变形流动是塑性介质的内压和冲头轴向挤压共同作用的结果,采用该工艺可以成形各种异型截面的空心构件.     

三轴加卸载下花岗岩脆性破坏及应力跌落规律

基于2种卸荷应力路径和常规三轴压缩试验,研究了加卸载条件下花岗岩的变形破坏及应力脆性跌落特征。卸荷条件下岩石变形主要是向卸荷（主）方向回弹或拉伸变形为主,而非或次卸荷方向的塑性变形很小,峰后应力应变曲线呈现明显的脆性特征。而加载条件下岩石以轴向压缩变形为主,且压缩塑性变形随围压增大而增大;卸荷条件下破坏岩石各种级别的张拉裂缝较多,张裂面一般垂直于卸荷主方向,高初始围压时双向卸荷甚至在次卸荷方向也可产生环形张拉裂缝。破坏围压较高时破裂面剪性特征相对明显,但剪性裂面一般追踪张性破裂面发展而成,并在剪切面两侧发育较多微张裂缝。而相对较高围压下常规三轴压缩岩石一般为剪切破坏,张性裂缝很少;常规三轴压缩岩石的应力脆性跌落系数随围压的增大而增大,而在卸荷条件下却随初始围压的增大而减小。相同初始围压时,卸荷条件下比加载时的应力脆性跌落系数小得多,方案Ⅱ在初始围压达到30 MPa时甚至出现负值,应力脆性跌落系数R依次为：RⅢ〉RⅠ〉RⅡ。     

不同壁厚钢管混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究不同壁厚钢管混凝土短柱轴压力学性能,制作了10组不同壁厚的钢管混凝土短柱试件进行轴压性能对比试验.试验结果表明,钢管混凝土轴压短柱壁厚效应的本质是核心混凝土的围压效应.在弹性变形阶段,随着钢管壁厚增加,轴压短柱弹性极限承载力增加,试件弹性极限承载力与钢管壁厚呈线性关系.在塑性变形阶段,随着钢管壁厚增加,轴压短柱塑性变形模型增加,钢管混凝土短柱塑性变形模量与钢管壁厚呈线性关系,试件呈现理想塑性状态时的钢管壁厚约为5 mm.通过对几种典型轴压承载力计算公式进行试验验证,得出欧洲和日本标准能够较好预测不同壁厚钢管混凝土短柱试件的弹性极限承载力.     

托辊套筒旋压成型中旋轮的选材及制造工艺研究

在整体旋压式无心轴托辊的制造过程中,托辊套筒的旋压制造是一个关键工序,它是将薄壁空心套筒装在旋压机上,用旋轮强力旋压使工件产生局部变形而达到成型的目的.对旋轮进行合理的选材和制定合理的制造工艺不仅可以满足托辊套筒的旋压成型要求,而且可以延长旋轮的使用寿命,进而降低托辊的制造成本.分析了目前胶带输送机使用的有心轴托辊的缺陷以及旋压式无心轴托辊的结构特点和制造过程,对旋轮的选材和制造工艺进行了研究.     

托辊套筒旋压成型中旋轮的选材及制造工艺研究

在整体旋压式无心轴托辊的制造过程中，托辊套筒的旋压制造是一个关键工序，它是将薄壁空心套筒装在旋压机上，用旋轮强力旋压使工件产生局部变形而达到成型的目的对旋轮进行合理的选材和制定合理的制造工艺不仅可以满足托辊套筒的旋压成型要求，而且可以延长旋轮的使用寿命，进而降低托辊的制造成本．分析了目前胶带输送机使用的有心轴托辊的缺陷以及旋压式无心轴托辊的结构特点和制造过程，对旋轮的选材和制造工艺进行了研究.     

球形容器液压胀形计算机模拟系统的开发

针对球形容器液压胀形工艺的特殊要求开发了专用的微机版计算机模拟系统,主程序采用弹塑性非线性有限元程序,专门开发了前后处理程序。本文主要介绍了该模拟系统的前后处理程序设计。     

Modeling and simulation of residual stresses during glass bulb pressing process

The residual stresses accumulated in the forming process have great effects on the product quality of the glass bulb. Based on the characteristics analysis of glass bulb forming, a mathematical model has been established for calculating residual stresses of glass pressing process. The material is assumed as thermorheologi-cally simple thermoviscoelastic material, and the flow-induced stress is neglected. The consequences of equilibrium and compatibility equations are discussed in detail, and the boundary conditions are specified for various stages of the forming process. The numerical solution is based on the theory of thin layers, combined with finite difference method in the time and layer difference in the thickness di-rection. The presented model and solution method could easily be extended to general pressing process of glass, and applied to problems relative to glass pressing, providing extensive reference values.     

基于支持向量机的随机聚焦搜索算法优化冲压成形工艺

针对板料冲压成形工艺优化问题,研究了一种新的优化设计方法。采用支持向量机(support vector ma-chine,SVM)构建工艺参数与成形质量之间的多元非线性回归函数模型,在此基础上将一种新的群集智能算法,即随机聚焦搜索(stochastic focusing search,SFS)算法应用于冲压成形工艺参数寻优,以达到优化成形质量的目的。结合盒形件拉深实验证明,SVM在小样本条件下学习后所构建的非线性拟合精度比神经网络具有优势,表明了SVM具有更好的泛化性能。在SVM模型基础上应用SFS算法对板料冲压成形的工艺参数进行优化,将优化后的工艺参数进行实验验证,结果表明可获得较好的成形质量,说明了该优化方法具有较好的精确度和有效性,有一定的工程实用价值。     

关于花岗岩类形成作用概念的讨论

以江西及南岭地区不同时代花岗岩类形成过程的一系列特征及其与内金属成矿作用的关系等方面大量的实际资料为依据,论证了花岗岩类形成作用及其成矿连续演化的完整过程;进而提出现代花岗岩类形成作用的完整概念包括岩浆的发生,岩浆的作用与成岩,以及岩浆热液的活动与成矿三个部分。三者属同一作用过程发展演化的不同阶段。岩浆的发生过程（混合岩化,花岗岩化）是所有壳型（或改造型）花岗岩类形成所必经的第一步,但往往只是地质历史早期或特定的构造环境（同造山,同碰撞）下形成的花岗岩才不同程度保留混合岩化、花岗岩化的特征。岩浆热液的活动与成矿是花岗岩类形成的作用发展的最高阶段,但并不是所有花岗岩类都具备这一发展阶段,往往是在地质历史晚期或特定的构造环境（晚造山、后造山为主）下形成的花岗岩,才不同程度地发育岩浆热液的活动与成矿。不同地区、不同造山带,有其特定时期的成矿花岗岩。     

Measurement of friction coefficient in aluminum sheet warm forming

Aluminum alloy sheets are used more and more to manufacture auto panels. Because the friction behavior is very complicated, it is necessary to study the friction during the aluminum sheet warm forming process. The author has designed a new probe sensor based on an online tribotest method which directly measures friction coefficient in the forming process. Experiments of cup drawing have been conducted and the friction coefficients under different forming conditions have been measured. The results indicate that the forming parameters, such as forming temperature, blankholding force and lubrication status have great effect upon the friction coefficient.     

一种12个弯角零件两次压弯成形设计

针对各种大型箱体的侧面或底面,以及各种中小型货箱底托类具有12个弯角的多角零件,在分析用多次弯曲、折弯、滚弯成形的工艺特点与存在问题,尤其是与冲压胀形成形原理比较之后,选择基于最基本的一种冲压加工,即弯曲理论与弯曲工艺,利用对称性分布和隔开位置原则,设计了一种仅需经过两道工序便可成形的压弯工艺与模具结构,为多角弯曲件的成形提供了一种新方法.     

连续辊弯成形过程模拟研究

以现场典型产品为研究对象,模拟板带连续冷弯成形过程,基于有限元分析软件,开发冷弯成形过程仿真软件。ANSYS-LSDYNA显式动力学非线性模拟结果表明,冷弯成形过程第一部分型钢等效应力模拟平均值与实验值吻合,弯角变形区塑性等效应变随道次变化情况模拟结果表明,中间道次变形分配欠均匀,辊花工艺尚需优化。     

基于理想成形理论的板料设计

将基于理想成形理论的板料设计方法推广到一般的各向同性硬化的弹塑性材料。从理想成形的必要条件出发,推导了包括弹塑性理想成形的本构关系在内的有关板料设计公式。推导了线性三角形薄膜单元的变形运动学关系,采用线性三角薄膜元的有限元素法计算了一个弹塑性材料的轴对称拉深实例,并和刚塑性材料的计算结果以及边界元的计算结果进行了对比。结果表明,使用本文的方法可以取得较为精确的板料展开尺寸。该方法具有快速、准确以及实用面广的优点。