激光熔覆涂层在多冲载荷下的力学行为分析

根据多次冲击载荷的特性，从应力波传播、多冲磨损、多冲硬化与软化和多冲塑性变形方面，对带有激光熔覆层试样在多冲冲击载荷下的部分力学行为进行了试验研究。结果表明：在多冲载荷作用下，应力波在涂层和基体的；台金接合面发生反射，形成拉伸波造成涂层的纵裂和角裂；在涂层表面由于应力集中，涂层表面发生微观点蚀和深层剥落；冲击载荷能量的积累．造成涂层试样硬度变化和塑性变形。     

激光熔覆涂层在多冲载荷下的力学行为分析

根据多次冲击载荷的特性,从应力波传播、多冲磨损、多冲硬化与软化和多冲塑性变形等方面对激光熔覆层试样进行了试验研究。结果表明：在多冲载荷作用下,应力波在涂层和基体的冶金接合面发生反射,形成拉伸波造成涂层的纵裂和角裂;由于应力集中,涂层表面发生微观点蚀和深层剥落;冲击载荷能量的积累,造成涂层试样硬度变化和塑性变形。     

多冲接触载荷下涂层零件低应力宏观塑性行为

对高强度Co基、Ni基合金为表面涂层的中碳钢、不锈钢试样进行低应力多冲试验和测试,结果表明,在远低于材料屈服强度的低应力多冲接触载荷下,涂层和其下部一段基体材料将发生塑性变形,平均每次冲击造成的塑性变形量随冲击周次增加先大后小,累积可出现宏观塑性变形并伴随材料硬化现象。塑性变形量和变形区域大小与冲击应力值和材料强度有关。形变硬化程度由表及里衰减,并且只在冲击接触表面及以下一段长度上发生,形成一"易变形区"。分析认为多冲低应力变形是一种累积疲劳损伤。当峰值应力相同时,材料在多冲接触载荷下比静载荷和静疲劳载荷下吸收的能量多,且吸收量与离冲击点的距离成反比。多次冲击使原子易动性增强,临界切应力下降,位错易于启动和增殖。     

多冲碰撞载荷下激光涂层的裂纹损伤及机理分析

对激光涂层进行了多次冲击碰撞试验，并通过SEM等手段分析研究了激光涂层在多冲碰撞载荷下的裂纹形成与扩展机理。研究发现：涂层裂纹多从表层起源，在涂层内应力和反复碰撞压应力的联合作用下逐步扩展；裂纹形状与材料、熔覆工艺及多冲工况相关，裂纹在表面呈横断和网状两大类，在截面呈垂直和网状扩展型两种。用应力集中理论和空位聚集理论解释了裂纹的成核与扩展机制。     

MoS2/C复合涂层在不同对磨副下的冲击磨损行为研究

在基于动能控制的冲击磨损设备上,以球-平面接触的方式,探究304不锈钢基体和MoS_2/C复合涂层在不同对磨副冲击下的磨损行为,并分析摩擦界面响应及磨损机制。结果表明:随着冲击副材料的弹性模量增加,冲击接触峰值力以及能量吸收率逐渐上升,对应的磨损量及磨损率也随之提高;MoS_2/C复合涂层的接触应力、能量吸收率以及磨损均要低于304不锈钢基体;涂层的冲击磨损形式主要为材料的剥落与磨屑堆积,磨损机制为塑性变形以及摩擦氧化。     

等离子喷涂ZrO2热障涂层的热冲击性能

利用ANSYS软件对铝、镍基体等离子喷涂ZrO2热障涂层在热冲击过程中的应力分布进行了数值模拟,并比较了不同金属基体对涂层热冲击行为的影响.结果表明:热冲击过程中产生的径向热应力最终导致涂层中垂直裂纹的出现,镍基体涂层的热冲击性能优于铝基体,有限元计算结果与试验结果吻合良好.     

基于人工神经网络的激光涂层多冲疲劳性能预测模型的研究

运用人工神经网络技术,采用激光涂层多冲碰撞寿命试验数据和专家数据相结合,以涂层材料、基体材料、涂层厚度和应力水平为输入因子建立疲劳寿命的预测模型。该模型精度较高,并在此基础上可建立完整的激光涂层多冲性能预测模型。     

ZrN/TiN复合涂层刀具的制备及其磨损性能研究

采用中频磁控溅射和电弧离子镀两种方法组合在硬质合金基体上沉积ZrN／TiN复合涂层，采用切削试验来研究ZrN／TiN涂层对硬质合金刀具切削性能的影响。结果表明：ZrN／TiN复合涂层提高了硬质合金刀具的硬度，涂层刀具的显微硬度受基体硬度的影响，基体YG6、YT14涂层后的显微硬度分别可达2300HV，2500HV；使涂层刀具切削力的降低了20％；提高了涂层刀具的耐磨损能力。     

激光熔覆涂层零件在多冲载荷下的动态响应

多冲是工程中较为普遍的一种现象,激光熔覆涂层作为一种新型的表面强化技术应用于多冲目前还处于应用研究阶段.本文应用应力波理论,分析了弹性应力波在激光熔覆涂层与基体的冶金结合面上发生的反射与透射传播过程,为进一步研究激光熔覆涂层应用于多冲提供理论支持.     

激光涂层多冲碰撞疲劳强度的正交分析

对激光涂层零件进行多冲碰撞疲劳试验,并用正交方法对试验数据进行了分析。发现涂层材料对激光涂层的多冲疲劳强度起主要作用,基体材料次之。涂层厚度对疲劳强度的影响随循环次数的增加而减小。     

基于模拟退火遗传算法激光冲击板材最大变形量优化研究

总结了激光冲击板材成形最大变形量的影响因素,基于模拟退火遗传算法技术,将板材最大变形量的影响因素分析问题表达为一类组合优化问题,建立了板材最大变形量的影响因素诊断知识库,设定了最大变形量的影响因素诊断控制参数,并采用模拟退火的适应度拉伸方法,探讨了有效地提高板材最大变形量的影响因素诊断准确率的优化方法。最后给出了试验最优解讨论分析。模拟退火遗传算法在本实验程序中收敛速度比简单遗传算法平均提高13.2%,识别准确性平均提高7.44%。试验表明:温度下级调节系数α必须尽量靠近0.985才能得到较理想解。基于八种影响因素产生的目标函数激光冲击板材最大变形量方法,可以在实际生产中有效利用此最佳工艺参数提高加工效率。     

等温变形参数对15％SiC颗粒增强铝基复合材料组织性能的影响

研究了15％SiC铝基复合材料等温变形后的显微组织和室温拉伸性能的变化,得出结论为在经过等温变形后晶粒有一定的变化,但程度较小,变形速度加快时SiC颗粒的分布出现局部的聚集现象;而拉伸性能随总变形量的增大而提高,变形温度升高和变形速度加快时拉伸性能降低,而变形火次的影响很小。     

基于有限元的立式电机机座的瞬态响应分析

应用Pro／E进行某立式电机机座的实体建模．分析机座的受力情况。应用有限元方法进行机座的瞬态响应分析．给出机座主要部件的变形曲线图．分析结构的动强度和刚度。     

平板件电磁成型的变形模式研究

通过实验及ANSYS／LS-DYNA程序的有限元模拟，对平板件的电磁自由成型及有模成型的变形模式进行了研究。发现在载荷幅值相同、加载时间不同时，无论是自由成型还是有模成型，都存在着几种不同的变形模式。并通过变形模式的研究，分析了为获得所需的变形深度及底部形状需考虑的因素。     

H型钢轧制过程摩擦力分布的数值分析

为了分析万能法轧制H型钢过程中不同接触区内摩擦力分布的规律,利用数值模拟法建立了H型钢的轧制模型。以铅为坯料,在给定轧制规程的前提下,系统地模拟了H型钢轧制的全过程;分析了翼缘和腹板变形区的长度、宽度等参数;最终获得了稳态轧制过程中摩擦力在不同接触区域内的矢量分布规律。研究结果表明:H型钢翼缘表层金属受到的摩擦力的方向指向变形区的中部,翼缘变形区存在前滑区和后滑区;H型钢腹板表面金属受到的摩擦力的方向一致,与轧制的方向相反,使得接触区基本为后滑区。     

粘塑性挤压成形变形规律研究

为了寻求一种能全面揭示象等温和超塑性这类粘塑性复合挤压成形变形规律的方法，采用刚一粘塑性有限元对常温具有粘塑性行为的工业纯铅复合挤压进行了数值模拟。计算结果揭示了变形规律，如分流层的变化、速度场的分布、折叠缺陷的形成及原因等。计算表明，粘塑性复合挤压成形的最大变形区集中在凸模拐角处，变形分布梯度随着变形程度的增大而变小。增大变形速度、改善润滑条件有助于提高变形均匀性。对新旧网格的场变量传递、翻边现象的处理及初始速度场生成，采用有效的处理方法     

热变形参数对LC4铝合金流变应力的影响

在Gleeble-1500热模拟试验机上,以不同应变、应变速率和变形温度对LC4铝合金进行了高温压缩流变试验,得出了真实应力曲线,并采用神经网络的方法建立了该合金高温变形抗力与应变、应变速率和变形温度对应关系的预测模型。结果表明：变形温度和应变速率的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的提高而增大;神经网络能够比较精确地预测材料的流变应力。     

控制锻件变形均匀性和变形力的锻造预成形多目标优化设计

以影响锻件质量的重要因素--锻造预成形模具形状为研究对象,对锻造过程展开同时包括锻件变形力和变形均匀性两个方面的优化设计的研究.研究目标是使锻件变形最均匀的同时变形力最小,即获得变形均匀性和变形力综合性能最好的终锻件.基于有限元数值模拟方法,采用有限元灵敏度分析方法,首次对同时控制锻件变形均匀性和变形力的锻造过程预成形进行多目标优化设计研究.给出总目标函数和各子目标函数的表达形式,并详细推导各目标函数相对于优化设计变量的灵敏度.利用自行开发的程序,对断面为H形的轴对称锻件进行预成形多目标优化设计,给出优化过程中总目标函数及各子目标函数、预成形模具形状、预成形件形状及终锻件等效应变和y向应力的分布变化情况.结果表明,通过对预成形模具形状进行优化设计,总目标函数、变形均匀性子目标函数和变形力子目标函数分别下降了13%,33%和6%左右,达到了同时对锻件变形均匀性和变形力进行优化的目的.     

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。     

基于滑移线理论计算板料弯曲变形力

板料弯曲变形力一般都是根据材料力学方法计算,而滑移线法常用作分析理想刚塑性材料平面变形问题。通过对板料弯曲变形区应力状态分析,利用滑移线理论建立滑移线场,并根据滑移线场推导变形区的应力分布方程。基于变形区应力分布方程计算板料弯曲变形力,进一步对变形力进行修正,修正后的计算结果与根据弯矩求得的结果吻合较好。