中碳合金结构钢端淬曲线的非线性方程法模拟

利用余柏海非线性模型模拟计算了中碳合金结构钢的端淬曲线，结果表明，因为该模型未考虑合金元素对钢淬透性影响的交互作用，计算所得复合合金化的中碳钢端淬曲线与实测结果偏差较大。给出了中碳合金结构钢端淬曲线模拟过程中合金元素交互作用的数学模型，引入合金化交互当量参数(L0)，并利用该改进模型对多元合金结构钢的端淬曲线进行模拟计算，结果与文献给出的曲线吻合得较好。     

非线性方程法模型中合金元素交互作用因子的确定

采用试错法及数理统计分析,获得了改进非线性方程法模拟模型中合金元素交互作用因子的数值,并给出其适用范围.通过对国内外文献中给出的300多种结构钢端淬曲线模拟效果的比较,表明这两种方法得到的交互作用因子均可满足工程要求,同时现场试验结果也证明了这一点.     

NiTi合金热压缩实验数据的修正及其本构方程

对NiTi合金热压缩实验的结果进行了分析，修正了实验中由于摩擦和变形热效应引起的流变应力的误差，由实验机给出的NiTi合金在700-1000℃下、应变速率为0．01—7．8s^-1。条件下的载荷一行程曲线得到了真应力一真应变曲线．通过对曲线的回归建立了NiTi合金高温宏观应力的本构模型，计算所得载荷一行程曲线与实验结果相符，为NiTi合金高温塑性成形过程的数值模拟提供了准确的材料模型．     

考虑摩擦效应的Ti60合金流变曲线修正

采用Thermecmaster-Z型热加工模拟试验机对变形温度为850～950℃,应变速率为0.001～10s~(-1)和真应变为0.51条件下的Ti60合金试样进行热压缩试验,获得该合金在不同条件下的流变曲线。分别采用传统摩擦修正模型和改进摩擦修正模型对实测流变曲线进行摩擦修正。结果表明,摩擦效应对Ti60合金流变应力具有显著影响,通过使材料发生不均匀变形,导致流变应力的实测值高于真实值。与传统摩擦修正模型相比,经改进摩擦模型修正后的流变曲线能更准确地反映Ti60合金的流变应力对真应变的动态响应。随着应变的增加,摩擦效应对流变应力的影响提高。     

钛合金动态本构关系的研究及应用

经典的Johnson-Cook本构模型不能很好地描述钛合金在高应变率下的力学性能。作者引入S型曲线定量描述β与ε·之间的关系,对经典Johnson-Cook本构模型进行了修正,并采用遗传算法快速确定本构关系中的各个待定参数。最后以Ti-6Al-4V合金为例,采用应力增量法作出不同应变率、不同温度下的真应力-真应变曲线。数值模拟结果与文献中的实验数据吻合得很好,表明修正的Johnson-Cook模型能够很好地描述Ti-6Al-4V合金在任意应变率、任意温度下的力学行为,这对预测材料在高应变率和高温下的力学行为具有重要工程意义。     

基于材料参数演化修正Arrhenius模型与BP-ANN模型的近 β Ti-55511合金等温压缩过程流动应力预测

为了研究Ti-55511合金在近β区域的热流动行为,在温度973–1223 K、应变速率0.001–1 s^-1条件下,利用Gleeble.3500热模拟试验机进行了等温压缩试验。对实验获得的流动应力曲线进行了修正,降低了摩擦与绝热温升等因素对流动应力的影响。采用考虑材料参数演化的修正Arrhenius模型和反向传播人工神经网络(BP-ANN)模型对钛合金热变形过程中的流动应力进行预测,并通过统计分析对预测模型精度进行了评估。将2种预测模型扩展的应力、应变数据植入有限元,模拟了热压缩实验过程。结果表明,Ti-55511合金的流变应力与应变速率呈正相关,与温度呈负相关,合金软化机制主要为再结晶。修正后的Arrhenius模型和BP-ANN模型都能描述流体的流动行为,BP-ANN模型在α+β区域的拟合精度高于修正后的Arrhenius模型,而在β区域的拟合精度低于修正后的Arrhenius模型。     

铸造合金凝固模拟潜热处理综合模型研究（一）

铸造合金潜热释放模型对铸件凝固过程温度场模拟有很大影响。本文对合金潜热处理温度回升法进行修正，建立了一种适用于任意合金的凝固综合潜热处理方法。并经实际应用进行了考核。     

Zr—4合金棒真应力—真应变曲线的测试及处理

本文测试了Zr-4合金棒真应力-真应变曲线,并且进行了由於缩颈造成的三轴应力效应的修正。对真应力-真应变曲线进行了数学处理,给出了Zr-4合金的全面拉伸性能。     

GH625镍基合金的高温压缩变形行为及组织演变

在Gleeble-1500D热模拟机上采用等温压缩实验研究GH625合金的高温压缩变形行为,获得合金在温度为1000～1200℃、应变速率为10-2～10s-1的条件下的真应力—应变曲线,并在考虑摩擦和变形热效应的基础上对真应力—应变曲线进行修正。对修正后的峰值应力进行线性回归,得到合金的高温材料常数:Q=635.38kJ/mol,α=0.008404MPa-1,n=3.52。通过非线性回归建立GH625合金包含应变量的高温变形本构模型。在应变速率为0.1s-1时,随着热变形温度的升高,合金发生动态再结晶的体积分数随之增加,在1000～1100℃发生部分动态再结晶,当温度达到1200℃时,发生完全动态再结晶,此时平均晶粒尺寸约为22.21μm。     

高温合金超薄带材成形极限预测模型

为了评估不同理论模型对高温合金超薄带材成形极限的预测能力,通过胀形实验获得不同高温合金超薄带材成形极限曲线。采用Swift-Hill失稳准则、多种韧性断裂准则以及M-K模型,对两种高温合金超薄带材成形极限进行理论预测,并与实验结果对比。结果表明,Swift-Hill失稳准则和传统韧性断裂准则的预测精度较差,不适用于高温合金超薄带材成形极限的预测。通过考虑表面粗化对成形极限的影响修正了Swift-Hill模型,并将修正模型预测结果与Lou-Huh 2012、Hu-Chen 2017准则和M-K模型预测结果进行比较,发现前3种模型对高温合金超薄带材的成形极限具有基本相同的预测精度,且均不超过10%,而M-K模型的预测精度较低。为高温合金超薄带材成形极限曲线的建立提供了有效方法,具有重要的工程应用价值。     

压铸成形减震器支撑件浇注系统的改进设计分析

采用数值模拟软件ProCAST,对减震器支撑件压铸模浇注系统改进前、后的成形过程进行分析,综合分析零件充型过程、温度场、凝固场以及缺陷分布云图,结合实物试验准确预测铸件的缺陷位置和形式。数值模拟结果具有较高的可信度。改进浇注系统后成形的零件缺陷倾向明显减小,数值模拟技术有效降低试模风险和成本,缩短模具改进设计周期和提高产品的质量。     

闭式高速曲柄压力机动平衡优化设计

针对曲柄压力机高速化所带来的振动加剧问题，以JF75G-125型曲柄压力机为例，建立力学模型，用解析法分析了曲柄滑块机构惯性力产生的原因，采用对称布置法实现动平衡。建立了曲柄压力机在ADAMS中的动力学模型，采用二次优化法进行动平衡优化，对优化后的压力机模型进行了仿真，并利用ADAMS的后置处理模块对动态惯性力进行测试和分析，在此基础上，对曲柄压力机优化前后的动力学参数进行比较和分析，提出了压力机的动平衡优化改进方案。     

基于实体拉深筋的汽车覆盖件冲压成形同步仿真技术

基于Siemens NX平台的几何关联和参数关联技术,采用UG/OPEN API开发了汽车覆盖件冲压成形同步仿真系统FASTAMP_NX,该系统实现了CAE分析模型与产品工艺方案CAD模型的同步更新,避免了CAD/CAE之间数据转换导致曲面丢失和精度损失问题,解决了设计频繁变更时CAE重复建模的问题,实现了真正意义上的同步仿真,以某汽车发动机后挡板件的实体拉深筋拉延成形模拟及工艺方案改进为实例,验证了该系统的有效性和实用性。     

汽车门内板拉伸成形的数值模拟研究

使用UG对零件数模进行了工艺补充面设计,利用动态显式软件Dynaform对门内板拉伸成形进行了数值模拟研究;并根据模拟结果,分析了引起零件缺陷的原因,提出了工艺模具的优化方案.     

闭孔泡沫铝有效热导率模型及传热模拟研究

有效热导率是表征闭孔泡沫铝热性能的重要参数,准确预测闭孔泡沫铝的有效热导率具有重要意义。本研究基于已有的闭孔泡沫铝有效热导率模型,提出了一个改进模型,并采用数值模拟方法针对闭孔泡沫铝的非稳态传热过程进行了分析,基于温度场分布获得了有效热导率。结果表明与Lu模型相比,改进模型的预测精度更高;与文献中3个理论模型相比,改进模型具有更好的适用性及预测精度;当采用数值模拟方法计算有效热导率时,沿传热方向的胞孔数对有效热导率的预测精度影响较大;在保证泡沫铝胞孔数足够的条件下,数值模拟结果的精度最高;从成本及精度两方面考虑,改进模型有更好的适用性。     

球墨铸铁件铁素体与珠光体形成的数值模拟

通过对球墨铸铁件共析转变的分析,改进了球铁件中铁素体与珠光体形成的数学模型。其中提出了合金影响因子,考虑了合金元素对铁素体生长的影响。对实际汽车制动臂球铁件进行模拟,并取样进行定量金相实验分析,对模拟结果进行验证。结果表明,改进的模型可以更准确地预测球铁中铁素体和珠光体的数量,能够准确地体现共析阶段过冷情况和共晶球墨数对珠光体数量的影响。     

基于改进Lemaitre损伤模型的圆锥滚子孔型斜轧过程损伤预测

根据圆锥滚子热斜轧成形过程中的特点以及轧件的受力状态分析,改进了传统的Lemaitre损伤模型,充分考虑了正、负静水压应力状态下损伤演化的差异性,以及应变速率和变形温度变化对损伤演化的影响。将改进的Lemaitre损伤模型借助SIMUFACT平台的二次开发技术嵌入到圆锥滚子孔型斜轧有限元模型中,创建了圆锥滚子孔型斜轧的损伤预测模型。同时,采用同样的建模技术建立了轴承钢球孔型斜轧损伤预测模型,并与文献中的实验结果对比,验证了改进的Lemaitre损伤模型的可靠性。圆锥滚子孔型斜轧损伤预测模型的模拟结果表明,圆锥滚子热斜轧过程中损伤程度较大的区域主要为连接颈轴心及靠近连接颈轴心的区域,而且滚子小端心部损伤程度明显大于滚子大端。     

基于VERICUT二次开发的数控加工切削力仿真研究

为解决传统有限元仿真软件在数控加工切削力仿真应用中效率低下的问题,论文介绍了一种基于VERICUT二次开发的数控加工过程切削力仿真的快速实现方法.在VC平台下,利用VERICUT软件提供的二次开发工具Optipath API(optimize path - application programming interface),在数控加工几何仿真完成后即时提取加工过程的切削参数.根据切削力经验模型,通过MFC(microsoftfoundation class)编程开发切削力仿真结果输出界面,得到数控加工过程中切削力数值的变化曲线,实现数控加工过程切削力仿真效率的显著提高.     

基于龙伯透镜双星跟踪天线伺服平台的稳定性研究

针对龙伯透镜双星跟踪天线伺服平台稳定性问题,文章从平台结构和控制两个方面进行研究。结构方面,基于平台三维模型和坐标变换公式得到的位置闭环所用的甲板角提升了平台的外部稳定性;控制方面,提出一种结合前馈系统及补偿装置的补偿式PID控制算法将平台的非线性扰动转换为线性输入来提升了平台的稳定性。经Simulink仿真结果表明:所提出的补偿式PID控制算法更为有效的补偿转矩扰动,平台稳定精度提高20%左右。     

脉冲闪光焊预热过程的计算机仿真

根据ＤＱ－１型管道脉冲闪光对焊机动态频率特性试验，采用改进的ＬＥＶＹ法进行了辨识、得出焊机控制系统的稳定模型，并采用闭环数字仿真方法研究了焊机主要控制参量对闪光预热过程的影响。工艺试验结果表明，用仿真研究方法得出的结果与试验结果相吻合，从而可以大大地减少昂贵，耗时的试验工作量。这一模型辨识和系统仿真程序具有一定的通用性。