2024铝合金异形孔渐进成形工艺研究

目的 研究材料的渐进成形翻边性能。方法 使用一种硬铝合金AA2024-O,进行渐进成形圆孔翻边实验和异形孔翻边实验,并且研究了不同成形路径的多道次渐进成形对异形孔翻边零件的影响。结果 AA2024-O渐进成形翻边的极限翻边系数是0.89,材料渐进成形的翻边成形性能高于冲压翻边成形性能;异形孔翻边零件各段的高度和减薄率存在差异。结论 压缩类翻边区域和直线段翻边区域的翻边高度较高,减薄率较小,不易发生破裂;而内曲圆弧部分属于伸长类翻边,在厚度方向减薄严重,容易破裂;内曲圆弧半径越小,变形越大,越容易破裂;成形角改变的多道次异形孔翻边件破裂严重,而成形深度改变的多道次异形孔翻边件质量比单道次翻边的翻边件质量要好。     

板材圆孔翻边成形极限的一个予计式

本文对几种金属板材进行了圆孔翻边成形极限的试验和分析研究;在试验现象观察和分析的基础上,提出并验证了板材的圆孔翻边成形极限主要与该材料单向拉伸试件的断裂剖面收缩率Ψ有关,计及材料的厚向异性指数r、硬化指数n和试件的相对厚度t/(D_凸 t)的影响时,极限翻边系数可足够准确地用下式佑算:     

V型伸长翻边解析与数值研究

为了预示曲面翻边成形性能,采用有限元仿真、解析计算与人工神经网络的方法对V型零件翻边成形进行了分析.通过建立有限元模型研究了工艺参数对成形性能的影响;基于全量塑性理论及膜应变假定,推导了轴对称情况的解析计算模型;以数值模拟结果作为训练样本,建立了V型翻边成形性能预测的BP神经网络模型.研究结果表明:工艺条件对翻边成形有较大影响,其中以张角的影响最为显著;解析模型计算简便,但是只适用于零件张角较小以及相对翻边高度较小的情况;有限元仿真与人工智能相结合的BP人工神经网络模型可以快速有效地预测翻边成形性.     

B550CL高强钢轮辐反拉深-翻边复合成形损伤开裂研究

针对高强钢汽车轮辐在实际生产过程中经常出现反拉深-翻边复合工序中中心孔翻边开裂这一问题,采用有限元数值模拟的方法,建立了有限元模型,并通过试制轮辐验证其可靠性.模拟获得了新型高强钢材料B550CL在用于轮辐翻边成形时的应力应变的分布和变化规律,并进一步对轮辐的损伤和壁厚分布情况进行了分析.研究表明:反拉深-翻边复合工序中翻边区在成形过程中应力应变集中明显,变形量较大;同时,材料的损伤和壁厚减薄在翻边区域也比较严重,导致实际成形中翻边区可能出现开裂等缺陷.     

密封盖内外翻边模具改进

通过密封盖零件的翻边成形,介绍了密封盖翻边模具结构及工作过程,分析了黑色金属材料在翻边成形过程中产生划伤的原因,提出了采用硬质合金材料制造模具,解决了零件在翻边成形过程中,外表面产生划伤、划痕等问题。     

TC4钛合金轮圈热旋成形技术研究

针对TC4钛合金轮圈的结构特点,设计了钛合金轮圈热旋的模具结构,研究了TC4钛合金的热变形特性,分析了钛合金热旋翻边过程成形缺陷的产生原因,最终获得了钛合金轮圈的合理热旋工艺.研究表明,采用分瓣组合模具是成形钛合金车轮合理的模具结构方案,热旋工艺参数对钛合金轮圈的成形质量有显著的影响.TC4钛合金轮圈的适宜翻边温度为600~700℃,采用略小于坯料壁厚的间隙(小于坯料壁厚的10%左右)及较小的进给比(f≈0.1 mm/r)可有效防止翻边起皱和开裂.直边较短的轮圈采用直线轨迹可一道次翻边成形.     

工艺参数对AZ31B镁合金单点渐进翻边精度的影响

目的 以AZ31B镁合金板为研究对象,研究初始成形角、工具直径、成形温度及层间距对单点渐进圆孔翻边精度的影响规律。方法 使用有限元软件对2 mm厚的镁合金板材进行数值模拟,通过计算翻边直壁处的平均回弹量,得出不同工艺参数对单点渐进圆孔翻边直壁轮廓的影响规律。通过正交实验分析了交互作用下工艺参数对圆孔翻边直壁处平均回弹量的影响,通过极差分析确定了最优工艺参数组合,并通过实验对所得结果进行了验证。结果 随着初始成形角的增大、工具直径的增大、成形温度的升高及层间距的减小,圆孔翻边制件直壁处的成形精度提高,各因素按影响程度由大到小的顺序依次为:成形温度、初始成形角、工具直径和层间距。成形精度最高的工艺参数组合如下:初始成形角为30°、工具直径为10 mm、成形温度为275 ℃、层间距为0.5 mm。结论 采用仿真模型模拟单点渐进圆孔翻边过程具有较高的准确性,使用优化后的工艺参数得到翻边零件直壁区域的最小厚度以及平均回弹量与仿真结果误差均在3%以内,升高温度可以明显提高单点渐进圆孔翻边的制件精度。     

5182铝合金椭圆孔电磁翻边数值模拟研究

目的 研究异形孔电磁翻边成形规律及不同预制孔尺寸对翻边质量的影响.方法 基于电磁成形平台实现椭圆孔电磁翻边试验,建立三维电磁成形仿真模型对3种预制孔的翻边过程进行模拟.通过显微硬度值、翻边轮廓、翻边高度及端部厚度等指标分析异形孔电磁翻边规律.结果 3种预制孔的翻边高度均表现为从长轴到短轴不断增大,随着预置高度从15 m...     

1100铝合金双滚轮滚压包边模拟及实验研究

目的 研究双滚轮滚压包边工艺在1100铝合金包边成形中应用的可行性。方法 结合有限元模拟和L16(45)的正交模拟试验,研究1100铝合金双滚轮滚压包边过程中翻边高度、TCP-RTP距离、滚轮半径、圆角大小及滚压速度等因素对包边成形情况的影响规律,以及各因素对波浪起皱量及伸缩量的影响趋势,分析缺陷产生机理。结果 各工艺参数对波浪起皱量和伸缩量的影响显著性排序分别为：翻边高度＞TCP-RTP值＞滚轮半径＞圆角半径＞滚压速度;圆角半径＞滚压速度＞翻边高度＞滚轮半径＞TCP-RTP值。双滚轮滚压包边中使1100铝合金板材产生波浪起皱和伸缩量的临界应力分别为30和20 MPa。结论 根据正交试验结果选取最优参数组合进行模拟和实验,结果表明实验结果波浪起皱系数与伸缩系数分别为4.20%和4.98%,成形质量较高,证明了双滚轮滚压包边的工艺合理性。     

Ti2AlNb基合金薄壁构件热成形工艺研究

为研究Ti₂ALNb基合金薄板的工程化应用,对轻质耐高温材料Ti₂AlNb基合金冷轧薄板进行了冷成形、热成形和热处理实验研究,获得了该合金的热成形、热处理性能及优选的工艺参数,并进行了该合金带翻边薄壁锥筒的热成形工艺试验.结果表明:Ti₂AlNb合金薄板在900 ℃下保温2 h后空冷可实现筒形件的热校形获得稳定外形;在不低于850 ℃条件下可实现带翻边焊接筒体件的热成形,并且在同一次热循环过程中可实现零件的热处理,获得尺寸精度及组织性能都能满足要求的大尺寸工程零件.     

电子雷管技术的推广应用助力爆破器材安全管理工作

电子雷管技术提高了爆破器材的本质安全。通过对电子雷管技术发展历程的介绍,对其推广应用的可行性进行了深入分析,论述了电子雷管技术的推广应用对爆破器材安全管理工作的促进作用,并提出了今后推广应用中还需加强的工作。     

钢材高温材性模型对火灾下钢框架结构倒塌模拟的影响研究

“9·11”事件发生后,火灾下钢结构倒塌研究得到了世界各国学者的广泛关注。钢材的物理、力学性能在高温下会显著降低,从而钢结构极易发生倒塌。因此,该文基于平面钢框架在单柱受火条件下的倒塌试验,应用大型商业有限元软件ABAQUS的显式动力分析模块,并采用梁单元对试验进行数值模拟,重点研究了钢材高温材性模型对火灾下钢框架结构倒塌模拟的影响,提出了适用于火灾下钢框架结构倒塌模拟的钢材高温应力-应变本构模型和热膨胀系数模型的建议。该文列举了常用的三种高温应力-应变本构模型,同时考虑应变率效应的影响,通过模拟结果与试验结果的差异对比,分析了各个模型应用于火灾下钢框架结构倒塌模拟的有效性。理想高温应力-应变本构模型,会导致临界温度与失效模式模拟不准确,应用存在一定局限性;EC3高温应力-应变本构模型可较为准确地模拟准静态失效模式,但对于动力失效模式的模拟存在一定局限性;因此,对于准静态失效模式倒塌模拟,建议采用EC3或改进的EC3高温应力-应变本构模型;对于动力失效模式的倒塌模拟,建议采用改进的EC3高温应力-应变本构模型,并采用应变率效应增大系数（DIF）的方法以考虑应变率效应的影响。此外,通过四种钢材热膨胀系数模型的对比,进一步研究了钢材“相位变换”现象对火灾下钢框架结构倒塌模拟的影响。结果表明,虽然欧洲规范EC3给出了精细的热膨胀系数模型,但采用GB 51249取值的计算结果与试验符合更好,建议采用中国规范GB 51249的相关规定。     

圆铝合金管混凝土短柱轴心受压承载力研究

开展了6根圆铝合金管混凝土(简称"CFACT")短柱的轴心受压承载力试验,套箍系数为0.57～1.26.分析了试件的破坏形态、轴压荷载-轴向应变曲线、截面横向变形系数、峰值荷载和延性.试验结果表明:CFACT轴压短柱发生鼓曲破坏或斜向剪切破坏;其表现出良好的组合效应,具有较高的承载能力与延性.利用ABAQUS有限元软件...     

金属薄膜/复合材料结构高低温循环过程的热应力分析

分析了用于卫星天线反射器的金属薄膜/复合材料结构在模拟空间环境寿命试验的高低温循环过程中的应力;给出了金属薄膜在经历高低温循环时产生微裂纹的机理。根据微裂纹产生机理,提出了选用合适的过渡层材料在金属薄膜和复合材料基底之间形成应力释放层,抑制金属薄膜产生微裂纹。仿真分析和试验结果均证实了这一方法的可行性,并提出了进一步降低微裂纹产生的措施。     

轿车车门内板拉深成形过程的有限元分析

利用板料成形有限元软件对某轿车车门内板的一次拉深过程进行了数值模拟,分析了其成形过程中的危险区域,并对拉深过程中的缺陷产生原因进行了分析,通过调整工艺参数,得到比较理想的结果,可为该零件实际生产提供参考。     

二维堤坝管涌的数值模拟研究

根据修正的SPV(Stavropoulou-Papanastasiou-Vardoulakis)管涌控制方程,采用Newton-Raphson求解法和传导矩阵调整法,对二维带自由面的均质土石坝坝体渗流侵蚀问题进行了有限元数值分析。数值分析表明：在具有渗流自由面的均质土石坝坝体中,溢出面和自由面附近区域的水力梯度较大,比其他区域更容易大于管涌临界水力梯度。管涌侵蚀区(孔隙率明显增大)和细颗粒最大浓度区首先出现在溢出面处,然后沿着渗流自由面附近区域向上游扩展,最终达到自由面附近的进水面,形成孔隙率明显增大的侵蚀贯通通道。管涌侵蚀增大堤坝的渗透系数,它对堤坝渗透速度的影响较大,但对孔压分布和自由面位置的影响较小。     

CO2／CH4醋酸纤维素分离膜的制备

以湿相转化法制备ＣＯ２／Ｃ４醋酸纤维互分离膜，无需热处理工序，研究了各种制膜条件，如蒸发时间、聚合物芨添加剂含量等，对膜气体分离性能的影响；用电镜观察了膜的形态结构，结果表明，适当提高聚合物浓度和延长蒸发时间可使膜表皮层变致密，获得高的ＣＯ２／ＣＨ４分离选择性和气体透过速率。     

填充HDPE复合材料基体结晶形态的控制因素

本文以HDPE/玻璃微珠和HDPE/CaCO₃体系为研究模型,通过扫描电镜、红外光谱、偏光显微、小角激光散射和材料力学性能实验等方法考察了这两种体系的界面粘结性、填料含量、粒径及试样成型冷却速率等与其材料性能及基体结晶形态变化间的关系。实验结果表明;在复合材料试样成型过程中,因基体树脂冷却收缩而产生的界面应力可干扰基体中球晶的生长环境,应变诱导填料颗粒周围基体树脂的结晶,促使其表面伸展链晶体结构的形成,并由此而明显改变了复合材料的耐热性;复合材料的界面粘结性是产生这种应变诱导作用,并控制异相结晶的关键。     

离心铸管金属型的热弹塑性分析

本文针对离心铸管用金属型的实际工作条件,假定材料的弹性模量为常数并具有线性强化性能,而屈服极限和塑性强化系数及热膨胀系数均随温度变化,采用塑性力学中的全量理论,在解析的基础上利用数值解法进行离心铸管金属型的热弹塑性分析。最后,给出其应力、应变变化过程和各阶段的应力场及循环应力-应变关系。     

玻璃纤维增强HDPE的性能及界面研究

通过扫描电镜观察、红外光谱分析及材料力学性能试验等方法考察了不同界面粘结形式下玻璃纤维增强HDPE的力学性能及其与界面粘结性的关系。结果表明,复合过程中加入的界面反应性试剂及其与HDPE接枝而形成的接枝物可与玻纤表面及其硅烷发生化学作用或交(?),从而显著提高复合材料的界面粘结强度及其力学性能。