铝合金中温自反应钎焊机理的研究

在AlF3-CsF共晶钎剂中添加ZnCl2和SnCl2两种活化物质,制备出可用于钎焊薄板铝合金的中温自反应钎剂。研究钎剂中活化物质含量和T形接头连接面积对接头界面组织与力学性能的影响。采用金相光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪对钎焊接头微观组织、相成分、缺陷及断口形貌进行分析。结果表明:当钎剂中两种活化物质添加量都在4%(质量分数)左右时,钎焊接头连接最致密;钎焊时钎剂中的Zn2+和Sn2+与两侧母材中的Al原子发生置换反应生成液态金属Sn与Zn,与Al互溶度大的Zn迅速向母材扩散,而Sn由于在Al中固溶度小,与少量Zn和Al残留在界面上形成低熔点金属层;自反应钎剂易实现小连接面积接头的连接;接头拉伸断口中有大量韧窝存在,抗拉强度达到(58±5)MPa。     

基于FEA的蜂窝铝芯平压分析

利用非线性有限元分析软件MSC.Marc对蜂窝铝芯平压过程进行了模拟计算,得到了应力分布图和应力沿路径分布曲线,结合图形和曲线分析了蜂窝铝芯的应力分布规律和变形特点。结果表明,平压过程中应力集中出现在交棱处,在外力作用下这些位置最容易发生失稳,而面板中间的应力值始终相对交棱处应力值较小;由于交棱和壁板中部受到的约束不同,最大应力分布区域与变形最大区域不一致。     

面板对钎焊蜂窝铝板平压性能的影响

钎焊蜂窝铝板面板与蜂窝芯之间为冶金结合,各种性能指标均强于同种规格的胶粘蜂窝铝板.主要研究钎焊蜂窝铝板在有无面板的条件下的平压性能.结果表明,有无面板的钎焊蜂窝铝板的平压性能相差不大;在不降低蜂窝板平压强度的前提下,可以通过减小面板厚度来达到降低蜂窝板密度的目的.     

轨道车辆用钎焊铝蜂窝板拼焊接头研究

钎焊铝蜂窝板由于其密度小、强度高、减振降噪等优势,在轨道交通车辆制造行业应用越来越广泛。由于轨道交通车辆部件一般结构尺寸较大,多数超出单一铝蜂窝板的板幅,因此需将多块铝蜂窝板拼焊使用。本文提出了三种铝蜂窝板拼焊接头,即平对接拼焊接头、内置铝蜂窝衬垫拼焊接头、T型铝蜂窝衬垫拼焊接头。以规格为25-2-2-0.2×6的铝蜂窝板为例,按照相关标准,通过试验测试了三种铝蜂窝板拼焊接头抗拉强度、抗压强度、弯曲强度、滚筒剥离强度等机械性能,并与单一铝蜂窝板进行对比,得出三种拼焊接头对铝蜂窝板机械性能的影响,对铝蜂窝板拼焊设计给出指导建议。     

基于BP网络的蜂窝铝芯力学性能预测与灵敏度分析

以蜂窝铝芯几何结构参数对其面内等效性能影响为研究对象,将正交试验和均匀化理论与有限元相结合来获得数据样本,建立了蜂窝铝芯几何结构参数与其等效弹性性能参数之间复杂非线性映射关系的网络模型,并利用贝叶斯正则化算法,实现了BP神经网络对蜂窝铝芯力学性能的预测。在较少样本数据的情况,可以较高精度地预测胞元结构参数对蜂窝铝芯等效性能的影响规律。提取该BP模型中各层的权值,运用Garson算法得到各结构参数对蜂窝铝芯等效力学性能影响程度的灵敏度系数,结果表明灵敏度分析可评估结构参数对等效力学性能的影响,可为蜂窝铝芯设计提供参考。     

基于BP网络的蜂窝铝芯力学性能预测与灵敏度分析

以蜂窝铝芯几何结构参数对其面内等效性能影响为研究对象,将正交试验和均匀化理论与有限元相结合来获得数据样本,建立了蜂窝铝芯几何结构参数与其等效弹性性能参数之间复杂非线性映射关系的网络模型,并利用贝叶斯正则化算法,实现了BP神经网络对蜂窝铝芯力学性能的预测。在较少样本数据的情况,可以较高精度地预测胞元结构参数对蜂窝铝芯等效性能的影响规律。提取该BP模型中各层的权值,运用Garson算法得到各结构参数对蜂窝铝芯等效力学性能影响程度的灵敏度系数,结果表明灵敏度分析可评估结构参数对等效力学性能的影响,可为蜂窝铝芯设计提供参考。     

碳纤维铝蜂窝夹芯复合结构隔声性能研究

铝蜂窝夹芯复合结构在航空工业、高速列车及汽车车体中得到越来越多的应用,其隔声性能对车内及机舱噪声有重要影响。建立了碳纤维铝蜂窝夹芯复合结构有限单元模型,用有限单元法计算了结构在声载荷激励下的响应,并计算分析了复合结构的隔声性能,分析了碳纤维复合面板厚度、面板层数、铺设角度、铝蜂窝芯层的厚度、铝蜂窝壁厚对隔声性能的影响。研究结果表明,面板采用碳纤维复合结构时,在小于1 000 Hz的低频段,相同面板厚度的铝蜂窝复合结构隔声性能比全铝合金材料的铝蜂窝夹芯复合结构有所降低,而且在高频段会出现隔声量更低的隔声低谷;相较于铝合金面板,复合结构的面板采用碳纤维复合材料时,能够实现整体结构轻量化也提高复合结构的隔声性能;各层之间按相对90°铺设时复合结构隔声性能最好;随着面板厚度的增加复合结构隔声性能增加,面板层总厚度不变的情况下,单层面板或者过多的层数都会使复合结构隔声性能降低。     

芳纶纤维增韧碳纤维增强环氧树脂复合材料-铝蜂窝夹芯结构界面性能和增韧机制

研究了低密度芳纶短纤维(AF)对碳纤维增强环氧树脂复合材料(CF/EP)-铝蜂窝夹芯结构的界面增韧效果和增韧机制.制备了复合材料夹芯梁,将6 mm长度的AF制成絮状纤维薄层用于夹芯梁界面层的增韧,并采用非对称双悬臂梁实验对增韧和未增韧夹芯梁进行了界面断裂韧性的测量.相比于未增韧夹芯梁试件,增韧试件的平均临界能量释放率提...     

双壁厚蜂窝铝芯的共面冲击力学性能

参考文献[1],加入孔壁的剪切和伸缩变形精确推导了双壁厚蜂窝铝芯的共面弹性模量公式,并给出了其静态峰应力、密实化应变和单位体积密实化应变能的计算公式.建立了双壁厚蜂窝铝芯7×7的单元阵列有限元分析模型,分析了冲击速度在3～252 m/s时双壁厚蜂窝铝芯的冲击性能.随着冲击速度的增加,双壁厚蜂窝铝芯在x1和x2方向上先后表现出三种变形模式,变形模式的转换速度与(t/l)1/2成线性关系.双壁厚蜂窝铝芯的弹性模量与冲击速度成二次曲线关系,峰应力和单位体积密实化应变能与冲击速度的平方成线性关系,它们的相关拟合系数与t/l成二次曲线关系.根据壁厚在0.05～0.3 mm间的模拟结果,给出了描述以上关系的经验公式.     

添加Ag元素对铝软钎焊用Sn-1.5Zn系钎料性能的影响

研究了添加不同含量Ag元素对铝软钎焊用Sn-1.5Zn系钎料合金的熔化特性、显微组织、润湿性及钎焊接头抗腐蚀性能的影响。研究结果表明,Ag元素的添加缩短了Sn-1.5Zn钎料的熔程,细化了显微组织;采用润湿平衡法测量结果发现,添加Ag元素提高了钎料对铝基体的最大润湿力Fmax,但使润湿时间t0增加;采用3%(质量分数)浓度盐水溶液浸泡焊点实验结果表明,添加Ag元素提高了钎焊接头的抗腐蚀性。     

铝蜂窝胞元结构参数对其宏观等效表征性能的影响

将均匀化理论与有限元方法相结合,建立了预测铝蜂窝宏观等效特征参数的细观力学模型,研究铝蜂窝胞元结构参数对其宏观等效表征性能的影响,并采用MATLAB语言编程,计算了不同高长比、不同厚长比及不同胞璧夹角的不规则正交各向异性蜂窝铝芯的等效弹性参数,得到了胞元结构参数对铝蜂窝宏观力学性能的影响规律,所得结果对蜂窝铝芯的结构设...     

蜂窝纸芯成形质量在线检测系统的开发

基于MATLAB 开发软件,对蜂窝纸板生产过程中蜂窝纸芯的成形质量进行了在线自动检测。将生产线上获得的蜂窝纸芯实际图像进行处理后,与标准模板图像进行比对运算,得出蜂窝纸芯的实际生产质量情况。比对算法的关键有2 个:在图像中寻找匹配目标;将实际图像与模板图像的匹配部分进行相似度计算。采用相关模板匹配的方法进行目标匹配,采用逐个像素点比较的方法进行相似度的比对计算,通过该算法可以高效快速地将实际图像与模板图像中提取的匹配部分进行运算,得到其相似度,获得产品的生产质量。     

正方形金属蜂窝材料共面力学性能的仿真分析

建立了正方形金属蜂窝铝芯13×8的蜂窝单元阵列有限元分析模型,研究了正方形金属蜂窝在共面压缩载荷作用下的变形形态,并分析了速度在3～250m/s时,正方形金属蜂窝铝芯的共面力学性能与其结构参数和速度之间的关系.当结构参数固定时,正方形金属蜂窝铝芯的峰应力与速度的平方成线性关系,而当速度固定时,峰应力与壁厚边长比成幂指数关系.     

Surface Tension and Density of Oxygen-Free Liquid Aluminum at High Temperature

New values of densities and surface tensions of liquid aluminum obtained in the range 1600 to 2360 K by contactless techniques in neutral gases are reported. Conditions for oxygen-free aluminum are fulfilled which allow determination of the surface tension of aluminum. Extrapolation to the melting point, T _m = 933 K, confirms the value of (T = 933K) = 1.05 N m^–1.     

高温老化对HMX基炸药爆速的影响

为掌握高温老化对HMX基炸药爆速影响的规律,选择粘合剂不同的两种HMX基炸药进行高温老化试验。通过测量药柱尺寸,计算炸药的密度,采用电雷管起爆测试方法获得了试样的爆速。结果表明:高温老化时间对炸药的密度影响不同,老化8天是两种炸药密度变化的分界点,超过8天,试样的密度发生较大变化;两种炸药的爆速随老化时间下降显著,但H-2炸药的爆速始终高于H-1炸药。     

蜂窝纸芯成型工艺的改进研究

鉴于现有蜂窝纸芯成型工艺存在很多不足,设计了一种改进工艺。该改进工艺结合了缠绕式和叠层式纸芯成型工艺的优点,避免了这两种常用工艺的不足,既可以减少生产过程中原纸材料的浪费,生产出高抗压能力的蜂窝纸芯,又有很好的生产效率。该改进工艺对蜂窝纸芯的生产具有重要的现实意义。     

异面预压铝蜂窝降低初始峰值力敏感性分析

利用动态几何信息再更新策略,重置预压后胞元的单元信息及边界条件,实现了铝蜂窝预压缩数值模拟。对比准静态实验,分析了预压缩前后蜂窝力学特性的变化。采用数值模拟手段研究了预压缩对峰值力特性在冲击速率与预压深度两方面的敏感性,结果表明:准静态加载时,蜂窝直接进入稳定压缩段,初始峰值力不复存在;动态低速加载时,若预压量低于某定值,蜂窝先进入稳定压缩段,继而出现二次峰值,达到甚至超过该值后,预压后峰值特性趋于稳定,峰值均出现在加载初始时刻,理想的周期性褶皱对应周期性峰值力的现象并不存在;对出现二次峰值的预压蜂窝,二次峰值随冲击速率的提高增加不明显,在速率达到20m/s后,反而在加载初始时刻出现新的初始峰值力,该力值甚至大于二次峰值;总体而言,二次峰值与预压后初始峰值均小于未预压处理的蜂窝初始峰值,峰值特性得到明显改观。系列结果对蜂窝吸能材料选择与设计提供重要参考。