脉冲电流诱导钛合金板材裂纹愈合与组织演变研究进展

钛及钛合金具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等优良的特点,被广泛应用于航空、航天、汽车、舰船等的核心部件。因此研究如何改善钛合金的组织和力学性能、提高构件的工作可靠性,具有重要意义。脉冲电流具有多种效应,如可以促进位错运动、细化晶粒,并能自动识别金属内部微裂纹,从而实现损伤治愈。近年来,许多研究表明脉冲电流能够影响材料的微观组织,是改善材料力学性能的一种有效方法。针对脉冲电流对TA1-A纯钛、TC4钛合金、TA15钛合金、Ti2AlNb合金的组织和力学性能的影响、脉冲电流治愈钛合金板材微裂纹的数值仿真及脉冲电流参数对裂纹周围物理场分布规律的影响等进行了综述,以期为改善钛合金的成形性能和提高服役部件的使用寿命和可靠性方面的研究和应用提供参考。     

黏性介质压力成形技术研究进展

黏性介质压力成形技术采用半固态、可流动、具有一定粘度的高分子聚合物作为传力介质,近年来已被应用于解决航空、航天等领域中难变形复杂形状零件的成形制造问题。黏性介质作为一种应变速率敏感性材料,能够在成形过程中自适应于板材的变形状态,其独特的力学性能有利于提高零件的尺寸精度、优化壁厚分布、克服局部失稳。针对黏性介质提供的黏性附着力提高板材成形性的机理、黏性介质压力成形过程中非均匀压力场的梯度分布特征和板材与体积变形的有限元法和无网格法的耦合算法等方面对黏性介质压力成形技术的研究进展进行了综述。     

应力迭代法重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场研究

残余应力是影响电弧增材制造构件疲劳寿命的关键因素,传统的测量与仿真难以完整高效地分析增材构件的残余应力分布。为此基于本征应变相容原理,提出一种通过应力迭代重构电弧增材AA7075铝合金薄壁件残余应力场的新方法。该方法使用有限的残余应力实测数据与基函数构造应力分量,并使用APDL语言对ANSYS进行二次开发,将应力分量映射至有限元模型迭代重构残余应力场。结果表明,重构的残余应力场与X射线衍射法实测值、热弹塑性模型仿真值误差较小,证明了该方法用于电弧增材薄壁件的全局残余应力场重构的有效性。     

基于APDL语言的本征应变法重构激光冲击强化后的残余应力场

激光冲击强化作为一种表面强化处理方式得到了广泛应用,此过程会在金属表层下方植入残余压应力,从而使金属的抗疲劳损伤能力和失效寿命大大提升,通过施加本征应变重构研究了激光冲击强化后金属内部的残余应力场.利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对单次激光冲击强化过程进行非线性显式动力学分析,将分析结果导入ANSYS/Mechanical模块进行静力分析,从而得到金属内部的残余应力分布.使用本征应变方法重构残余应力场时,首先将从后处理结果进行计算得到材料的本征应变分布,然后基于APDL语言对ANSYS进行二次开发,将得到的本征应变分布施加到相应节点上进行静力分析,应力平衡后得到的应力分布即为残余应力场.通过比较发现,该方法在测量点较少的情况下也能很好地重构残余应力场.     

多浮体原油转驳系统在南海海域卸载作业过程中的稳定性分析

分析由3艘船[原油转驳船（Crude Transfer Vessel，CTV）、常规油船和拖船）]组成的多浮体原油转驳系统在卸载作业过程中的稳定性。根据船舶定位和拖曳模式，考虑多浮体系统所受的复杂环境载荷（包括风载荷、海流载荷和波浪载荷），研究原油卸载过程中多浮体系统在不同环境条件下保持准静态平衡的可能位置，得出保持准静态平衡时CTV推进器所需的最小推进力。结果表明，对于特定的风、流和波浪载荷方向，3艘船之间的夹角必须位于一定的范围内才能保持多浮体系统的平衡。