带钢热连轧精轧过程轧制力模型研究

在精轧过程中变形区不仅存在粘着区,而且存在着滑动区,但是大多数轧制力计算模型都从变形区全粘着出发,采用以西姆斯公式为基础的简化回归公式。本文将轧辊与带钢接触表面分为粘着区和滑动区;考虑了摩擦力在轧制过程不断变化,得出了不同轧制道次下摩擦力影响系数的回归公式;并且考虑了不同钢种轧制时残余应变对变形抗力的影响,建立了精轧轧制力预测模型。通过与某钢厂实测数据对比,该预测模型具有较高的计算精度。     

冷轧薄板摩擦热及温升模型研究

冷轧时轧件塑性变形热和摩擦热是导致轧件温度升高的两个主要原因，采用包含滑动摩擦和粘着摩擦在内的预位移－滑动摩擦模型校准确地计算了轧制区摩擦热，并综合考虑轧件塑性变形热，推导了冷轧薄板温升计算公式。     

考虑轧件弹性变形时冷轧薄板轧制压力分布的精确求解

完成了考虑轧件弹性变形时冷轧薄板单位轧制压力和接触弧长的精确求解,并进一步考虑了粘着区对单位轧制压力的影响.通过与现场实测数据的比较,证明了本解法能更准确的预报冷轧薄板的轧制力.     

两相材料的弹塑性性质和计算模型分析

本文提出了两相材料塑性性质的有限元大变三区模型并比较了两区模型，三区模型，周期性排列夹杂模型对计算的影响，分析了夹杂形状，分布，体积分数和载荷方法对弹塑性性质的影响，所得结果对深入理解两相材料所表现的宏观性质是有意义的。     

Ti/Cu/Ti接触反应钎焊溶解机理

采用Cu作中间层进行Ti的接触反应钎焊。研究了初始液相形成机理，液相区宽度与工艺参数之间的关系。结果表明，随着钎焊温度或保温时间的增加，液相区的宽度也随之增加，温度或时间的微小变化对液相区都会产生很大的影响，并且液相区的宽度在其它条件不变的情况下，与保温时间的关系符合平方根定律。理论计算的液化时间与试验结果接近。     

环形件惯性摩擦焊接过程塑性区演化的数值模拟研究

基于弹塑性有限元理论,采用特殊的摩擦模型描述工件的摩擦行为,建立了GH4169环形件惯性摩擦焊接过程的热力耦合模型。计算并分析了惯性摩擦焊接过程中接头塑性区的分布、扩展规律及其与工件轴向缩短的关系,并计算了塑性区金属塑性变形速率的分布和变化情况。对摩擦焊接过程中塑性区的分布规律做了定性的实验验证,塑性区分布的计算结果和实验结果吻合较好。     

贝氏体预转变研究

运用扫描俄歇微区探针检测贝氏体预转变过程奥氏体晶界这碳原子的分布，发现碳原子在晶界富集，近晶界区贫碳，建立了考虑晶界的贝氏体预转为预热力学模型，计算结果表明，晶界附近贫碳区的形成满足热力学条件。     

定径区摩擦力对拉拔力的影响

将定径区看作准塑性区,利用塑性条件推导了考虑定径区摩擦力对拉拔力影响的拉拔力计算公式,并进行了实验验征。计算与实验结果一致表明,对于棒材拉拔及管材空拉,忽略定径区摩擦力影响是允许的。但对于用固定芯头拉拔管材,尤其是拉拔薄壁管,定径区摩擦力对拉拔力的影响,却是不可忽视的。     

Li对Al-Zn-Mg-Cu系合金GP区转变动力学的影响

Al-Zn—Mg—Cu系合金在较低温度时效时，形成2种类型的GP区：GP(Ⅰ)区和GP(Ⅱ)区。选用7075，7075 0．58％Li，7075 0．89％Li和7075 1．0％Li4种合金进行343K，240h和393K，24h时效，以获得GP区，并通过DSC实验结果，用Avrami—Johnson—Mehl(AJM)表达式计算了GP区溶解动力学参数，从而定量地研究Li对7075合金GP区转变的影响。结果表明：经过343K，240h时效后，含Li的7075合金的GP(I)区溶解激活能较7075合金的略低，Li促进GP(I)区的形成；经过393K，24h时效后，2种合金GP区溶解激活能相差不大。     

贝氏体预转变研究

运用扫描俄歇微区探针检测贝氏体预转变过程奥氏体晶界附近碳原子的分布，发现碳原子在晶界富集，近晶界区贫碳。建立了考虑晶界的贝氏体预转变热力学模型。计算结果表明，晶界附近贫碳区的形成满足热力学条件。     

浅切磨削传热模型及能量分配比率

热损伤是磨削过程中的主要限制因素之一，针对影响磨削温度的因素，分析并计算了浅切磨削温度的能量分配，并据此对浅切磨削的能量分配比率进行分析。建立了二维传热模型、磨削区的最高温升模型、工件表面的热流量模型以及能量分配比率模型，分析了产生热损伤的最高临界温度及其影响因素，为估计砂轮磨削过程中的能量分配和磨削区温度提供了计算方法。     

圆形路径载荷下35CrMoA钢的微动疲劳失效特性

通过柱面对柱面的接触方式,研究了35CrMoA钢在圆形路径载荷下的微动疲劳失效特性,采用扫描电子显微镜对微动疲劳试样的微动斑、磨削及微裂纹进行观察。试验结果表明:随着微动摩擦磨损的进行,磨损方式逐渐由粘着磨损转变为磨削磨损;微动斑的粘着区存在着圆形或近圆形的微小斑痕,滑移区上堆积了大量的磨屑;微动疲劳失效部位发生在粘着区与滑移区的交界处,并由于等效应力的不同而失效位置不同;微动疲劳的微裂纹存在于晶界上,并且沿晶界扩展。     

不同焊接电流电压下超级钢热影响区晶粒尺寸的数值模拟

.利用工程模拟软件模拟超级钢焊接温度场,在温度场模拟过程中对工件进行三维有限元网格划分,焊缝及热影响区等重要部位网格划分细密,离焊缝较远位置网格可适当稀疏.热源模型采用双椭球分布模式,利用计算机语言编制热源程序.从模拟温度场中提取热熔合线和焊接热循环曲线等信息,并实验加以验证,实验结果与模拟结果基本吻合.在热影响区温度场基础上,结合晶粒长大动力学原理计算热影响区晶粒尺寸,并实验加以验证,实验结果与计算结果基本吻合.利用此方法计算不同焊接电流、电压下热影响区晶粒尺寸,绘制晶粒尺寸图,定量预测了晶粒尺寸随电流、电压增加而增大的趋势.     

薄板坯在二冷区内温度场的数值模拟

研究了薄板坯在二冷区冷却的不同计算方法对传热现象的影响。采用两种完全不同计算方法即monotonic cooling approach MCA和fluctuated cooling approach FCA计算换热系数和温度。计算中采用二维传热模型对温度分布进行计算。对不同冷却方式的结果进行了比较和讨论。结果显示,FCA比MCA的计算结果准确,能更好地反映每对辊之间的换热系数。     

Al-Ag合金GP区的价电子结构与界面能

运用固体经验电子理论,对Al-Ag合金GP区η相的价电子结构进行计算,并且在此基础上计算了GP区和基体的界面能。从计算得到的价电子成键的结果中,发现Ag-Ag原子之间的结合倾向最大,表明时效过程中,Ag-Ag原子容易出现偏聚。GP区有较强的共价键络,是Al-Ag合金时效硬化的重要本质原因。从电子成键角度阐明GP区与基体的共格界面能较低,是GP区能够生成长大的重要原因。     

异型坯连铸二冷区配水模型研究

根据异型坯连铸机的特点，建立了碳素结构钢工字坯连铸过程凝固数学模型，分析了工艺参数地结晶器和二冷区铸坯凝固的影响；确立了碳素结构钢二冷区最佳冷却冶金准则。经过大量计算，总结出基于目标温度曲线和液芯长度控制的二冷区配水模型。     

磨削区温度场的理论分析与计算

此文着重对磨区的温度场进行理论分析，从理论角度对不同切削深度，进给量，工件速度对磨削温度场的影响进行分析和计算，对减少或改善磨削烧伤提供了理论指导依据。     

工业纯铝焊接热影响区微观组织模拟

将蒙特卡罗(MC)技术引入到晶粒生长模拟中，结合焊接工艺和热模拟试验，模拟了单相合金焊接热影响区(HAZ)晶粒生长过程。首先应用实验和统计学的方法确定了材料晶粒生长的动力学模型，然后计算了焊接热循环，同时基于蒙特卡罗技术编制了模拟程序。最后在不同焊接热输入情况下，模拟了晶粒生长过程。模拟结果动态演示了晶粒生长过程，并且体现了焊接热钉扎效应。模拟得出数据与试验结果非常接近，为评定焊接工艺和材料可焊性提供了依据。     

TC4-DT钛合金疲劳裂纹扩展及裂纹尖端塑性区

研究了TC4-DT钛合金不同组织的疲劳裂纹扩展行为,观察了疲劳裂纹在不同显微组织中的裂纹扩展路径,分析了不同显微组织的裂纹尖端塑性区变形情况,并与理论计算结果进行了对比。结果表明,疲劳裂纹在片层组织中扩展路径曲折,且片层组织的裂纹尖端塑性区较双态组织的大,理论计算的裂纹尖端塑性区的范围较实际测量的范围小得多。     

水平电偶极子源的阻抗等效电阻率

讨论了水平电偶极子源的阻抗等效电阻率的定义及其迭代算法。对其渐进特性的分析表明,阻抗等效电阻率在波区收敛于卡尼亚电阻率,在近区收敛于用近区公式计算的视电阻率;在中间区则随电距离的变化从波区特性自适应均匀地变化到近区特性。相位曲线具有相似的特性。因此,等效电阻率可以很好地校正卡尼亚电阻率的非波区效应。大量的数值计算、三维模型上和实际应用表明该方法具有良好的应用前景。