毛乌素沙地主要树种燃烧性研究

树种含水率、热值、灰分、着火温度等理化指标对其燃烧性起重要作用,可影响森林火灾发生难易程度、燃烧速度、强度和能量释放大小等,也是筛选防火树种的重要依据。以毛乌素沙地21种主要树种为研究对象,以各树种含水率、热值、着火温度、粗脂肪、灰分值为数据基础,利用主成分分析法进行燃烧性综合排序。研究结果：（1）乔木树种燃烧性由大到小排序为：云杉、樟子松、侧柏、油松、河北杨、杏树、合作杨、新疆杨、火炬树、刺槐;灌木树种燃烧性排序为：沙地柏、沙柳、柠条、野樱桃、花棒、沙蒿、踏郎、紫穗槐、红瑞木、水蜡、沙棘。（2）乔灌树种燃烧性排序可知,强抗火树种：新疆杨、火炬树、刺槐、紫穗槐、红瑞木、水蜡、沙棘;可抗火性树种：油松、河北杨、杏树、合作杨、野樱桃、花棒、沙蒿、踏郎;弱抗火性树种：云杉、樟子松、侧柏、沙地柏、沙柳、柠条。树种燃烧性排序可为毛乌素沙地内抗火性树种筛选提供科学依据,预防和降低该区域火灾发生频率,保护沙地内生态资源。     

锻模热负荷参数的工程计算方法

对锻模热负荷参数的表征与计算进行了研究，选用热强度系数描述锻模材料的抗热损伤能力，回火系数描述锻模材料的热程度，热载系数描述锻模材料的热疲劳程度，应用传热学和热弹塑性理论，推导出了上述热负荷参数的计算公式。并针对锻模的实际使用和损伤情况，利用频谱弹塑性理论，推导出了上述热负荷参数的计算公式。并针对锻模的实际使用和损伤情况，利用频谱分析方法，确立了锻模热负荷参数的工程计算方法。应用该方法，分析研究了几种典型锻模的热负荷状况，计算结果与有限元分析结果相一致，并与统计规律相吻合，能够满足工程需要。     

电塑性摩擦焊接过程的动态再结晶数值模拟

摩擦焊过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心，中以宇航工程常用的构件材料LY12合金为研究对象，建立了电场条件下棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型，获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应变场、应力场、电场强度等物理参量场，并应用Yada模型建立了LY12合金摩擦焊接过程显微组织的演化模型，计算了摩擦焊接过程动态再结晶区的分布及再结晶区晶粒的尺寸，并分析研究了上述场变量对电场条件下连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。     

高固相率半固态材料本构模型的研究

研究了高固相率半固态材料的变形行为，基于连续介质力学和耦合理论，建立了描述其变形行为的两相本构模型，并以半固态Al—4Cu—Mg合金作为研究材料，根据等温压缩试验结果确定了本构模型中的待定参数，为深入进行半固态材料加工理论研究、计算机模拟和工艺实践提供了参考。     

锻模型腔表面热负荷分析

根据锻模型腔热负荷来源，通过非稳态传热理论，分析研究了模具工作表面层的温度分布与传递规律，给出了型腔表面温度分布梯度和热流密度公式，并给出了锻模型腔表面的温度负荷峰值的计算公式。同时分析了温度波在模具中的传递规律，热影响区范围与影响机理，为进一步开展锻模温度场与热应力场的研究提供了基础。     

基于类等势场的粉末高温合金盘件等温锻造预成形设计

以体积成形工艺为例提出了一种新的预成形设计方法。通过静电场模拟选取适当的等势线作为预锻模型腔的基本形状，将选取的预成形形状通过频谱分析进行光顺处理，可以确定出六组预锻模型腔最终轮廓形状。利用有限元软件对粉末高温合金盘件两工步（预锻＋终锻）等温锻造过程进行模拟，进一步分析了相关场变量的分布，优选出预锻模型腔形状。分析表明，基于类等势场法的预成形设计和基于频谱分析的曲线曲面光顺处理方法适合体积成形工艺的预制坯设计。     

锻造模具的随机疲劳损伤分析

塑性应变控制的低周疲劳失效是锻造模具的主要失效形式，由于受到多种因素的影响，其损伤过程呈现随机性。应用有限元与BP神经网络，建立了一种基于损伤累积理论的锻造模具的随机疲劳损伤分析模型。首先用有限元对锻造过程中模具内的场变量进行分析，由计算结果找到模具的危险部位，认为危险部位失效时的寿命即为模具寿命，并计算出确定性损伤；再考虑模具材料及实际工况的随机性，应用BP神经网络对模具的损伤进行模拟；根据损伤的累积效应，得出考虑随机因素作用下的模具疲劳寿命。以锻造齿轮模作为分析对象，得到不同工况下模具疲劳寿命的频数分布，其分布规律基本服从Weiubull分布。另外，还分析了打击速度对模具寿命的均值和离差的影响及可靠性随使用次数的变化。该 模型可用来对模具进行寿命预测和可靠性分析。     

冷镦机热镦力测试及主参数的确定

本文论述了冷镦机用于热镦时力的测试方法，以及镦击力的时域特性、峰值大小、影响因素和凹模所受镦击力与顶杆力之间的定量关系，解决了Ａ３钢和ＴＣ４钛合金温热镦时变形抗力和单位流动压力的计算及热镦时公称镦击力的确定问题。     

机械式冷挤压机缓冲装置数学模型的研究

本文研究了机械式冷挤压机缓冲装置工作时的动力过程,建立了缓冲装置的动力模型及相应的数学表达式,分析丁缓冲参数对挤压冲击载荷及模具构件动态应力的影响,并进行了理论计算和相应的实验,结果表明动力方程比较符合实际,为机械式冷挤压机缓冲参数的优化设计奠定了理论基础。     

大型盘件辗轧工艺及坯料设计

合理的毛坯尺寸设计是获得精确的盘件尺寸和良好的性能的关键.本文进行了盘件辗轧试验,并根据体积不变原理和变形协调理论提出了一种非矩形截面盘件辗轧用毛坯的设计方法,给出了毛坯尺寸计算公式.试验表明辗轧出的盘件尺寸合格,坯料设计是其中的关键.根据毛坯设计方法通过对燃气轮机压气机盘进行实例设计计算,表明与辗轧成功试验用坯料相吻合,证明了本文设计方法是适用的.