铝合金平板钨极氩弧焊数值模拟与残余应力预测

利用ABAQUS有限元软件对铝合金平板钨极氩弧焊(TIG)焊接过程进行了数值模拟.首先应用移动的椭圆高斯分布表面热源作为输入热源,对TIG焊过程中的焊件温度场及应力场进行了模拟计算.高度不均匀的焊接温度场,导致构件中产生较大的残余应力与变形.最后,对冷却后的平板残余应力进行了预测,并将有限元计算结果与残余应力的实测结果进行了对比,两者吻合很好.     

铝合金板淬火应力与框形零件变形的数值分析

在ABAQUS软件中模拟了2A12铝合金的淬火过程,进行了实际板材淬火和钻孔法应力测量试验,仿真所得板材表面应力值与实际测量结果误差约为10.1％～16.5％,且都具有对称分布的特点,说明通过淬火仿真获得的板材内应力分布与实际淬火相吻合.基于仿真的应力分布进行加工仿真,研究了单框零件相对板厚位置对加工变形的影响,提出了由板材加工框形零件的加工变形控制策略.     

6061铝合金零件去应力工艺研究

针对6061铝合金材料液冷零件残余应力水平85 MPa左右情况,采用不同热处理温度进行6061板材试件去应力对硬度的影响实验,实验结果表明190~200℃对6061材料硬度无影响,采用200℃保温6 h的进行液冷结构件的去应力实验,实验后液冷结构件应力降至33 MPa左右,满足6061材料结构件许用应力小于41 MPa的需求,提高了液冷模块的耐压强度,保证了零件后续使用的可靠性。     

铝合金淬火过程的三维温度场模拟

建立了7050铝合金淬火过程的仿真模型,基于Deform-3D有限元软件对淬火过程的三维温度场进行了仿真模拟,得到铝合金试样各部位在不同时刻的温度变化和温度场分布规律。仿真过程计算速度快,计算结果可靠,可为进一步的淬火工艺优化提供指导。     

测定具有微孔洞结构氧化铝陶瓷材料表面与水之间的热转换系数

利用水冷却试验法测定了具有微孔洞结构氧化铝陶瓷材料在水冷却过程中其表面与水之间的热转换系数,结果表明,在冷却过程中,热转换系数随着试件表面温度的变化而变化,另外,随着材料微孔洞体积含量的增加以及试验时温度差（试件表面温度与水温之差）的增加,热转换系数的最大值亦增大。     

退火处理对Ni-Fe合金镀层织构及应力的影响

利用电镀法在2024铝合金上制备了Ni-Fe合金镀层,随后对镀层在490℃进行2小时的退火处理。利用X射线ω扫描技术对退火前后镀层织构进行表征,结果表明：退火后Ni-Fe合金镀层织构类型由退火前的单一（200）织构变为（111）和（200）织构并存;采用掠入射X射线法（Grazing incidence X-ray diffraction,GIXRD）测量薄膜的残余应力,发现未退火的Ni-Fe合金镀层中存在残余拉应力,退火后变为残余压应力,退火工艺对镀层残余应力有很大影响。     

2618耐热铝合金的热压缩流变应力行为

用Gleeble-1500热模拟机,对高铁、镍含量的2618耐热铝合金的热压缩流变应力行为进行了研究。结果表明：在所给定的热变形条件下,2618合金热压缩变形存在较明显的稳态流变应力特征;在高应变速率(ε=ls^-1)、变形温度为400℃、变形量为60％时,流变应力出现了明显的峰值应力;流变应力越大,2618合金中粗大Al9FeNi相的破碎效果越好。     

3104铝合金的流变应力行为与动态再结晶

对3104铝合金在350-500℃以0．005-0．1s^-1的形变速率进行压缩，真应变为50％，随后立即水冷。采用真应力一真应变曲线和TEM研究其高温压缩变形中的流变应力行为和它的动态再结晶过程。结果表明：3104铝合金为正应变速率敏感材料，具有稳态流变的特征。流变应力随着变形速率的增加而增加，随着变形温度的升高而降低。在低形变温度(350℃)和低形变速率(0．035s^-1)下，该合金发生动态再结晶。     

叶片外部换热实验和数值研究

在短周期跨音速传热风洞上,研究不同雷诺数和压比下无气膜导叶表面换热系数分布,并在相应的数值模拟中分析叶栅通道涡结构的生成与发展,研究其对叶片换热的影响。     

不同陶瓷涂层厚度对汽车铝合金活塞温度与热应力影响

以汽车发动机铝合金活塞为研究对象,分析不同陶瓷涂层厚度对铝合金活塞温度和热应力的影响。研究结果表明:未覆盖陶瓷涂层及不同陶瓷涂层厚度的铝合金最高温度均出现在活塞顶部中心位置及边缘,且活塞温度从顶部开始向底部沿轴线依次降低;由于陶瓷热导率低于铝合金,导致铝合金活塞最高温度随陶瓷涂层厚度的增加而增加;随着陶瓷涂层厚度的增加,铝合金活塞基体温度明显下降。不同陶瓷涂层厚度铝合金活塞应力曲线几乎平行,随着陶瓷涂层厚度的增加,最大等效应力开始逐渐减小;而随着陶瓷涂层厚度的增加,铝合金基体的最大应力也随之变大。适当喷涂陶瓷涂层有助于降低铝合金活塞基体温度、改善其受力分布,进而延长其使用寿命。