工艺参数对2124合金蠕变时效成形的影响

对2124铝合金板状试样在185℃,时效5～15 h及试验应力为150～250 MPa条件下,采用RWS50型电子式蠕变松弛试验机进行拉伸蠕变时效成形试验,得到了不同时效时间和试验应力下材料的蠕变应变.通过金相观察、硬度(HV)测试等方法,在185℃×8 h、185℃×12 h,试验应力为200～250 MPa条件下,得到了材料蠕变时效后的金相组织和室温硬度.结果表明,时效时间和试验应力对材料的成形有较大的影响.在185℃×(0～15)h,200 MPa应力条件下,材料的硬度随时效时间的增加而增加.在15 h时,材料达到最大硬度(HV)为136.7.蠕变速率、应变量和晶粒尺寸随时效时间、试验应力的增加而增大.     

纤维金属层板构件成形工艺研究进展

纤维金属层板是一种具有特殊结构和优良综合性能的新型材料,具有很好的应用前景。主要介绍了纤维金属层板构件的多种成形工艺,对比分析了现有成形工艺的优缺点,并综述了近年来纤维金属层板构件成形工艺的发展成果。最后,结合国内外的研究现状,对纤维金属层板构件成形工艺的发展趋势及发展中存在的问题提出了几点思考。     

内外拉杆预紧组合结构预紧力配置规律的研究

结合800MN巨型模锻压机的拉杆结构,对由拉杆组、C形板、十字键和夹紧梁构成的典型垂直串联结构,采用"过盈配合法"建立拉杆预紧力有限元模型,经分析得到合理的预紧力数值及其配置规律,满足结构强度和变形协调的要求.     

2219铝合金稳态蠕变本构方程的建立

在时效温度为438~458 K、实验应力为120~180 MPa的条件下,采用RWS-50型电子蠕变机对2219铝合金蠕变时效行为进行研究。采用包含双曲正弦函数的方程,通过对实验数据的线性回归分析,确定应力指数、蠕变激活能及相关常数,建立2219铝合金稳态蠕变速率与实验应力及时效温度之间的关联本构模型。结果表明:随着实验应力的增大和时效温度的升高,2219铝合金的稳态蠕变速率增大,且蠕变曲线在第二阶段的持续时间缩短;依据本构方程计算出该铝合金在各条件下的稳态蠕变速率与其实验值的平均相对误差为4.22%,表明该本构方程可为2219铝合金蠕变时效成形工艺的制定提供理论依据。     

4000t模锻压机卸压冲击改进研究

4000t模锻压机在不同工况(工作缸压力变化较大)下,反复调试卸压方式费时费力,所以基本采用一种默认的方式卸压,导致实际操作中卸压冲击振动现象比较明显.为了尽可能保持压机硬件设施不变,采取优化卸压控制方式来达到不同初始卸压压力下都能有较好的卸压效果,基于卸压冲击机理推导出工作缸无冲击的理想卸压曲线,然后利用逆向建模法仿真得出理想卸压曲线下的控制方式,并通过实验对比分析得出以能量正弦释放的卸压方式是最优卸压方式,从而根据同样的方法得出以能量正弦释放的卸压方式在其他初始卸压压力下的控制信号,为工程实践中卸压操作提供了理论指导和参考.     

组合式机架C形板与十字键接触状态研究

对组合板框式巨型模锻压机主机架的关键件C形板进行理论受力分析,得到工作载荷P与夹紧拉杆预紧力F0之间的关系.通过非线性有限元软件MARC建立大型模锻压机C形板结构的三维有限元模型,将理论推导出来的夹紧拉杆预紧力应用到有限元模型中,以理论解为依据,在理论解周围取一系列数值进行分析对比,得出夹紧拉杆预紧力F0的大小对C形板与十字键接触状态的好坏有直接影响.对压机的设计具有重要的参考价值和现实意义.     

巨型压机主工作缸柱塞与活动横梁连接方式的研究

模锻压机主工作缸柱塞和活动横梁的连接方式的合理选择是压机设计中的重要环节.基于MSC.MARC仿真平台,对单球铰和双球铰两种不同的连接方式分别建立六面体模型,根据实际工况模拟压机偏载过程,得出偏载时不同连接方式下主工作缸系统的应力分布和变形程度,并与理论计算相验证,证明仿真模型的可靠性,为主工作缸的设计提供参考,同时,为活动横梁以及整机的有限元分析提供边界条件.     

2124铝合金超厚板断裂韧性的研究

采用三点弯曲法测试了2124铝合金的断裂韧性,并用扫描电子显微镜对试样断口纵剖面的组织形貌进行了观察.试验结果表明,2124铝合金的断裂韧性比国际标准略低,试样断口有明显的解理断裂特征,微坑较多,气孔、疏松、夹杂物以及第二相质点明显,裂纹源主要是θ相、夹杂物以及疏松,S相对材料的断裂韧性没有影响.     

捻子条填充量对T型件成型质量的影响

加筋结构被广泛应用于大型复合材料承力构件,而加筋结构三角空隙必须使用捻子条进行填充,捻子条的填充效果会显著影响加筋结构的成型质量。为优化捻子条填充量计算公式,提高加筋结构成型质量,分别在三种拐角曲率半径的T型件中填充不同体积的捻子条,并通过对T型件R区微观结构进行分析,探索了不同捻子条填充体积对T型件R区成型质量的影响。结果表明:当捻子条体积远小于理论填充体积时,R区与腹板结合处容易产生分散孔隙,并且在捻子条与蒙皮结合区域产生较为严重的分层;而当捻子条体积大于三角空隙体积时,R区的孔隙和分层缺陷得到显著改善,但捻子条填充量过大会使蒙皮壁板出现纤维褶皱和下沉等缺陷;并依据实验分析结果确定捻子条填充量修正系数为0.9,最终得到捻子条填充体积公式:V=0.9(R+nh)2(2-π/2)L。     

基于图像处理的碳纤维增强树脂基复合材料固化压力-缺陷-力学性能建模与评估

利用热压罐成型工艺制备了不同固化压力条件下的碳纤维增强树脂基复合材料层合板,分析了超声相控阵C扫描图像与微观缺陷的对应关系,研究了固化压力、孔隙缺陷及力学性能之间的关联规律。结果表明：利用超声C扫描图像差异能够表征孔隙等缺陷含量,在本实验条件下,固化压力由0 MPa提高到0.6 MPa,复合材料孔隙率降低96.7%,拉伸强度（TS）和层间剪切强度（ILSS）分别提高56.1%和68.8%。在此基础上,对不同固化压力条件下制备的复合材料层合板的超声相控阵C扫描图像进行图像处理并定义成型质量指数,实现了基于C扫描图像对孔隙缺陷的定量表征。最后,通过对孔隙缺陷检测、力学性能测试及图像定量化评价结果进行数学拟合,建立了基于图像处理的固化压力-缺陷-力学性能之间的数学关联模型（CPDMP模型）,并给出了成型质量指数阈值为81%,及可接受的孔隙率应不高于1.1%,相应的固化压力应不低于0.35 MPa。