基于神经网络的液固挤压工艺参数灵敏性分析

将人工神经网络引入液固挤压工艺参数的灵敏性分析中，对难以建立精确数学模型的液固挤压工艺进行建模，通过非线性网络泛化映射，求解输出变量对输入变量的偏导数，得到了工艺参数在每个样本点处的灵敏度值，从而定量地确定了多个非确定性参数共同作用下的灵敏度指标。结果表明，影响液固挤压工艺的参数中，作用最大的为浸渗时间，其次为浇注温度与模具温度，最小为浸渗压力，这与实际情况相符。     

Fabrication of PyC/SiC Compound Coating on Carbon Fiber Preform and Its Effect on the Properties of Cf/Al Composite

为改善碳纤维与熔融铝合金间的润湿性、减小界面反应程度,采用化学气相沉积（CVD）法在碳纤维预制体表面沉积制备了PyC/SiC复合涂层,利用真空吸渗挤压浸渗工艺制备了Cf/Al复合材料。研究了沉积参数对碳纤维表面涂层的影响,并通过复合材料微观组织分析及材料机械性能测试来反映涂层对Cf/Al复合材料的浸渗质量和性能的影响规律。结果表明：沉积温度对涂层沉积速率影响较大,通过选择合适的沉积温度或者沉积时间,可在碳纤维表面得到厚度均匀的PyC/SiC复合涂层。碳纤维预制体表面涂层的存在可使其与基体合金润湿性良好、界面结合强度适中,形成合适的界面结合状态,有效提高浸渗质量和复合材料性能;并且当PyC涂层、SiC涂层厚度分别为0.068、0.257 μm时,复合材料性能改善效果最佳     

ABAQUS二次开发在Csf/Mg复合材料微观几何建模中的应用

基于RSA方法构建Csf/Mg微观模型是对其材料性能进行有限元模拟的重要基础。由于Csf/Mg复合材料性能受纤维体积分数、纤维取向分布、纤维长径比等参数的影响,针对不同仿真需求采用手工方法建立其有限元模型工作效率极低,因此采用Python脚本语言对ABAQUS GUI进行二次开发,建立用户自定义图形界面。结果表明,对ABAQUS GUI进行二次开发可以根据用户需求创建图形用户界面,通过输入相关参数可以实现自动创建Csf/Mg复合材料有限元几何模型,同时极大地简化了建模过程。基于RSA方法可实现二维或三维纤维随机取向或定向分布的短纤维增强复合材料的几何建模。     

液态浸渗挤压Al_2O_(3sf)/2A12铝基复合材料表面损伤的预测

建立了Al_2O_(3sf)/2A12铝基复合材料液态浸渗挤压表面缺陷预测的数学模型,基于L9(3~4)正交试验实验表模拟了9种在不同工艺参数下液态浸渗挤压成形Al_2O_(3sf)/2A12铝基复合材料制件的损伤分布规律,研究了工艺参数对损伤形成的影响规律.结果表明:由于不均匀变形以及制件表面的局部过热,在坯料模角处易产生表面环向裂纹;保压时间对表面损伤形成的影响最大,其次为浇注温度和模具预热温度,挤压速度的影响比较小.通过优化工艺参数,可以有效地避免表面损伤的产生,挤出表面质量良好的制件,模拟结果与实验结果基本吻合.     

神经网络在预测高温高压环境中油管钢腐蚀速率的应用

简要综述了神经网络的发展概况及相关理论，并利用 Matlab软件中的神经网络工具箱成功地建立了预测油管钢腐蚀速率的神经网络模型，实践证明神经网络预测结果与实验值吻合较好.最后通过现场实验数据检验了神经网络的泛化能力，表明其预测结果与现场实验结果相近.     

Cf/Al复合材料异形件预制体制备及其力学性能研究

目的解决铝基复合材料异形件形状特征复杂,对良好的抗拉和抗剪切等使用性能有较高要求,制备难度较大等问题。方法提出了"铺层-缠绕-缝合"碳纤维异形件预制体制备方法,设计了直接式缝合、插销式缝合、整体式缝合3种成形方案,通过理论计算分析不同方案预制体的力学性能;在此基础上,采用液固高压成形Cf/Al复合材料异形件,并通过断口形貌、微观组织以及致密度的分析,解释了其力学性能提升的原因。结果根据较佳的预制体成形方法,成功制备了预制体和复合材料异形件;异形件内部未发现气孔、微裂纹等缺陷,Cf/Al复合材料拉伸强度达278MPa,较基体提高了114%。结论整体缝合法为较佳的预制体成形方案,可使构件具有较高的连接强度和定位精度;复合材料内部浸渗良好,致密度达98.59%,故该复合材料的力学性能较铝合金基体提升较多。     

镁基复合材料真空吸渗挤压成形质量控制与缺陷预防

研究镁基复合材料真空吸渗挤压工艺参数对制件成形质量的影响规律以及参数选取原则,对成形过程中典型成形缺陷的主要特征、成因等进行了分析,提出了针对性的预防和控制措施:提高液态金属浇注温度与模具预热温度,可以改善预制体的浸渗效果;严格控制挤压温度是预防表面裂纹的根本措施;改善模具表面质量或润滑状况,可以降低表面裂纹及制件弯曲产生的几率。     

碳纤维增强镁基复合材料(Cf/AZ91D)层压板杨氏模量的多尺度模拟及预测

根据碳纤维增强镁基复合材料层压板的真实微观结构特点建立了其多尺度微观力学模型,包括微观尺度下的横向及纵向单胞模型以及介观尺度的结构单胞模型。杨氏模量由中尺度模型计算。宏观力学性能弹性模量根据介观模型进行计算。介观模型中用到的性能参数通过微观模型计算获得。采用多尺度建模方法预测了不同铺层模式的碳纤维增强镁基复合材料层压板弹性模量,并采用对应的实验方法进行了验证。结果表明,采用多尺度建模方法可以成功用于不同铺层方式层压复合材料弹性模量的预测,与实验结果具有相同的变化趋势,但较实验结果偏大。主要是由于模拟过程中忽略了实验中真实存在的合金及纤维性能退化而造成的。本文所提出的多尺度建模方法对于复合材料层压板设计具有重要意义。     

考虑预热情况的液固挤压复合材料模具非稳态温度场分析及实验验证

基于辐射传热原理,建立液固挤压复合材料过程模具传热的非稳态有限元模型,采用有限元分析与实验研究相结合的方法研究模具初始温度场和液固挤压过程模具温度场的传热特性,得到了模具温度场的变化趋势及其对成形过程的影响规律,并对比研究了考虑模具预热和初始模具温度场恒定的数值模拟情况.结果表明,考虑预热情况的模拟结果更加接近实际,且模拟结果与实验结果吻合较好.     

基于LabVIEW的液固挤压工艺监控系统研究

针对液态浸渗挤压复合材料成形过程实施难度大、工艺参数和成形过程难以控制的现存问题,以PCI数据采集控制卡为核心,采用LabVIEW软件设计开发了工艺实时监控系统;实现了对工艺过程中重要参数的在线采集、显示与存储,利用该监控系统进行液固挤压复合材料实验,基本实现了对温度等关键工艺参数的过程控制;实验结果表明了该系统的可靠性,从而为真空吸渗挤压复合材料工艺的实际应用奠定了基础。