多孔Cu-Ni-Al合金的高温压缩变形行为及本构关系

采用雾化法制备Cu-Ni-Al粉末,对其进行真空热压烧结制取多孔Cu-Ni-Al合金,研究该材料的微观组织、高温压缩变形行为及其影响因素,分析压缩变形机理。结果表明,多孔Cu合金的抗压强度、弹性模量以及屈服强度随着变形温度的增加、应变速率的减小而减小;多孔Cu合金的压缩变形过程分为初始的线性弹性变形、孔壁的塑性变形、弯曲或断裂的屈服平台区以及孔洞密实化后的塑性变形三个阶段;在高温压缩变形过程中,多孔Cu合金容易在孔洞比较集中,孔壁较薄的地带出现应力集中,发生变形。采用回归分析方法建立多孔Cu合金的高温压缩变形本构方程,得出的计算曲线与试验曲线在压缩变形的第一、二阶段非常吻合,在第三阶段,计算曲线稍微高于试验曲线,分析原因认为可能是多孔Cu合金中的孔隙分布不均有关。     

纸浆模塑制品生产线的设计

纸浆模塑制品具有与被包装物相吻合的几何形状和良好的防震、防冲击、防碎、防腐等理想的保护效果。它是以废纸和纸制品厂的边角余料为原料经过碎浆、调制配成一定浓度的浆料、在特制的模具上经真空吸塑而成型,再经过加热干燥而制成的。本文着重介绍了该生产线的设计指导思想、生产工艺、主要设备及成型机的结构和参数设计。     

高效节能纸浆模塑餐具自动生产线的开发研究

对自主开发的纸餐具自动生产线的特点作了介绍,与国内同类生产线相比其最大特点是高效节能,该自动生产线的研发成功,无疑对取代EPS餐具起到一定的推动作用。     

7075/6009铝合金复合材料热压缩变形的本构方程

采用Gleeble-3500型热模拟机对7075/6009铝合金复合材料在变形温度为300～500℃、应变速率为0.001～1s~(-1)条件下的热压缩变形进行了研究,并得出了本构方程。结果表明:应变速率和变形温度对该复合材料的流变应力有显著影响,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;可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述该复合材料热压缩变形的峰值流变应力;热压缩变形本构方程中的结构因子A、应力水平参数α和应力指数n分别为1.23×10~(11)s~(-1),0.021和6.449,热变形激活能Q为166.89 kJ·mol~(-1)。     

奥氏体不锈钢的热压缩本构方程及动态再结晶行为

利用Gleeble热力模拟试验机研究了304奥氏体不锈钢在变形温度950～1 150℃、应变速率0.05～1 s^-1条件下的热压缩行为,根据真应力-真应变曲线,基于Arrhenius模型构建其在高温下的本构方程,并建立热加工图;基于试验数据建立动态再结晶模型,采用Deform软件对该钢的再结晶行为进行模拟,并进行试验验证。结果表明：随着应变速率的增大或变形温度的降低,不锈钢的流变应力增大;在变形温度1 080～1 120℃、应变速率0.05～0.2 s^-1和变形温度1 120～1 150℃、应变速率0.5～1 s^-1下,该钢具有良好的热加工性能;模拟得到在变形温度1 000℃、应变速率0.05 s^-1和变形温度1 100℃、应变速率0.05 s^-1下,试样心部再结晶晶粒体积分数和尺寸与试验结果间的相对误差小于7.62%,验证动态再结晶模型的准确性。     

GH4169高温合金的动态力学行为及其本构关系

采用材料试验机对GH4169高温合金光滑试样与缺口试样进行应变速率为0.000 1～0.010 0s-1下的室温准静态拉伸试验,再利用分离式霍普金森拉、压杆装置进行温度为20～400℃、应变速率为1×102～4×103 s-1下的动态拉伸、压缩试验,得到准静态和动态下的真应力-真应变曲线与失效应变;根据试验数据,采用分步拟合法确定了Johnson-Cook材料模型和失效模型参数,基于Johnson-Cook模型对动态压缩行为进行模拟,并进行试验验证。结果表明:GH4169高温合金的屈服强度随应变速率的增大而增大,随试验温度的升高而降低,该合金具有应变速率强化效应和温度软化效应;模拟结果与试验结果吻合得较好,真应力-真应变曲线的最大相对误差为5.91%,表明经修正后的Johnson-Cook模型可较好地描述GH4169高温合金的动态力学行为。     

金属切削变形本构方程的研究

金属切削过程的本构关系与应变、应变率、温度等多种因素有关,建立切削变形区内工件材料的本构方程是研究切削变形的关键。本文在文献综述的基础上,首先给出金属切削本构方程的试验研究方法,然后给出金属切削工件材料的典型本构方程,并给出Usui本构方程中不同工件材料的特性系数,以及同一工件材料AISI52100(HRC62)的不同本构方程。经对比分析可见,金属切削过程中变形区内的应力—应变关系除与试验方法、切削条件有关外,还与工件材料的组分和微观晶格结构密切相关。本文最后分析了金属切削变形本构方程研究中存在的问题,并指出发展趋势。     

环件冷辗扩中材料的本构关系

对弹塑性材料拉伸试验进行假设,选取能够符合冷辗扩本构特征的兰伯-奥斯古简化模型,根据拉伸试验国家标准,对4组冷辗扩用轴承钢GCr15作拉伸试验,基于拉伸试验结果,采用数值拟合的方法得到了适合于环件冷辗扩弹塑性有限元计算的本构方程.     

铝锰镁合金热压缩变形的流变应力曲线与本构方程

通过动态热/力模拟试验机对铝锰镁合金进行热压缩变形,分析了合金在热变形过程中的流变应力,应用Arrhenius关系式对合金在热变形峰值阶段和稳态阶段的热变形激活能进行求解,建立了流变应力本构方程,并将本构方程的计算值与试验值进行对比。结果表明:试验合金在热变形过程中表现出了明显的动态软化特征,发生了动态回复和动态再结晶;在高应变速率、高变形温度下,流变应力曲线呈现多峰值的不连续动态再结晶特征;试验合金在峰值阶段和稳态阶段的热变形激活能分别为164.54,187.26kJ·mol-1;流变应力本构方程的计算结果与试验结果相符。     

半固态材料触变成形通用本构方程及其优化

采用半固态成形机理分析和试验研究相结合的方法,建立半固态触变成形的粘塑性本构方程,并提出本构方程的优化新方法。通过半固态Al-4Cu-Mg合金的等温压缩试验研究,分析试验数据,得到本构方程中的4个待定系数,并以此作为优化设计的初试值。结合本构方程的形式,对其进行特性分析和优化。将含优化变量的本构方程作为子程序引入到有限元数值模拟中,可以得到对照热模拟试验结果的若干工艺条件下半固态Al-4Cu-Mg合金的应力应变曲线。通过比较有限元数值模拟结果和热模拟试验结果可知,利用提出的本构方程优化新方法,不仅可以剔除热模拟试验数据中几何效应的影响,而且还能准确地描述半固态材料的触变成形规律,从而可以提高数值模拟的精度与可靠性。     

铜基粉末冶金多孔材料在高应变率下的力学性能及本构关系

通过实验得出铜基粉末冶金摩擦材料在高应变率下的应力应变曲线，建立该材料的本构模型。在分离式Hopkinson压杆(SHPB)上进行了该材料在10^2/s-10^3/s应变率范围内的冲击试验，弹速范围为4m／s-15m／s，在透射杆上采用半导体应变计技术；在MTS实验机上做了该材料在10^-4s/10^-3/s应变率范围内的准静态实验，分别在应变为0．005、0．01、0．02、0．035时卸载再加载，以验证该材料的粘弹塑性特征。通过分析动态和静态实验曲线，发现该材料在应变率300/s和准静态时有应变硬化效应，但在500/s以上却反映出应变软化效应，得出该材料为含损伤非线性粘弹塑性材料，故提出用适应于脆性材料的粘弹塑性模型和粘塑性项的组合本构模型来拟合该材料应变弱化段的本构方程。所得结果可推广应用于类似烧结合金的材料。     

多晶体材料微结构弹性性质的数值统计分析

以计算微观力学的分析观战力图在清晰的物理，几何图像下，应用多域边界元数值算法，对工程机械中承力构件常见的合金材料微结构的弹性性质进行为数值仿真由仿真所获得的弹性应力应变数据，采用ＥＤＦ统计量进行拟合优度检验，获得了材料微结构表观弹性参数的数值统计规律。     

ANALYSIS ON INFILTRATIVE CHARACTERISTICS OF DEFORMABLE POROUS MATAL RUBBER MATERIAL AND PARAMATERS IDENTIFICATION

The effect of deformation of porous material on infiltrative performance is investigated. Based on Darcy theory and Boit principle, the Reynolds equation and mathematical expression of deformable metal rubber (MR) material under laminar flow are obtained according to the change of porosity of metal rubber. It is shown that the throttle of MR material is dependent on its porosity and diameter of metal wires. It will be of great value for the application of MR in throttle field.     

军用方舱固支压缩破裂耗能的理论计算

为了对军用方舱的冲击波极限承载能力进行估计,对四边固支军用方舱在均布载荷下压缩破裂所需的能量进行理论分析。通过对某军用方舱压缩和破裂过程的分析表明,方舱的压缩和破裂需消耗能量5.278 3×104J,包括聚氨酯泡沫压实耗能(占41.87%)、外(内)蒙皮破裂耗能(占22.60%)、压实聚氨酯的破裂耗能(占35.53%)。其研究成果可为方舱的防护设计和抗爆试验方案提供参考。     

DEPENDENCE OF MACHINING SIMULATION EFFECTIVENESS ON MATERIAL AND FRICTION MODELLING

Numerical simulation of cutting processes is still a very difficult matter, although some relevant geometrical simplifications and high-performance codes are used. A large number of technical papers have been focused on the predictive capability of the codes: nevertheless the prediction quality is not very satisfactory if the problem is analyzed in a wide sense. In this paper the simple orthogonal cutting process of a plain-carbon steel is investigated taking into account different process conditions (cutting speed and feed rate). Furthermore, four material constitutive equations and three friction models were implemented and a sensitivity analysis was carried out comparing the numerical predictions and the experimental evidences. The results of this wide analysis are described in the paper.     

泵阀箱材质自增强与疲劳强度研究

以内壁带“Ｖ”型缺口的厚壁圆环为对象,对两种高压泵阀箱常用钢４３ＣｒＮｉ２ＭｏＶａ、４２ＣｒＭｏＡ在自增强处理前后的疲劳寿命进行了理论分析与实验研究。首先用弹塑性有限元法计算了自增强后所形成的残余应力,发现自增强处理后在缺口根部所形成的残余应力有一最大值,有明显的残余应集中现象。     

CONSTITUTIVE EQUATION OF A NEW AVIATION LUBRICATING OIL

The traction of a new aviation lubricating oil was measured on a self-made test rig. The calculating formulae of the rheological parameters of the oil such as Erying stress, limiting shear stress and shear elastic modulus were obtained under the condition of the high shear strain rate in elastohydrodynamic lubrication(EHL). The constitutive equation of this oil was determined and verified by test The results of experiments show that the behavior of the new aviation lubricating oil behaves as visco-elastic fluid and the theoretical value agrees fairly well with the measured data, which implies that the constitutive equation of this oil is correct and feasible.     

复杂机械结构结合面动力学建模及其参数识别方法的研究

提出复杂机械结构结合面动力学建模和参数识别的方法。首先，在提出理想结合面和结合面元概念的基础上，阐述了新的建立结合面动力学模型的方法，减少了复杂形状结合面动态参数的数目；其次，通过对有限元模型的降阶修改，建立复杂结构低阶动力学模型，避免了在参数识别过程中反复进行有限元计算。以上方法在ＪＣＳ－０１８加工中心立柱模型的结合面参数识别中得到了应用。     

我国机械优化研究与应用的综述和展望

综述了优化设计这一现代设计方法在我国机械工业中的研究和应用进展，着重介绍了机械结构，机构，传动系统，工程机械以及振动系统的优化研究工作，展望了机械优化设计方法的发展动向及若干重要问题。