微型正挤压尺度效应实验研究

为研究晶粒尺寸对微型正挤压工艺的影响,设计了微成形实验,在常温下对具有不同晶粒尺寸的微型铜圆柱体坯料进行了微型正挤压成形,获得了微小尺度下材料流动的特点及相关实验参数。所得实验结果表明,随着晶粒尺寸的增大,成形实验的可重复性变差,即材料出现非均匀流动;凸模的单位压力逐渐减小,但是成形过程中成形力变化趋势并不随晶粒尺寸的变化而变化。     

Cr9Mo钢热压缩试验结果的标定及验证

在Gleeble 1500D热模拟机上进行了Cr 9Mo钢的热压缩试验。通过对变形前后试样轮廓尺寸的定量分析发现,仅考虑摩擦的影响来进行试验结果的标定是不充分的,标定结果存在较大误差,因为试样上温度梯度的影响不可忽略。使用平均摩擦系数和试验中监测的温度梯度参数,通过有限元软件模拟不同变形条件下的热压缩过程,进而使用迭代法标定了试验结果。对物理试验和有限元数值模拟的结果比较证明,在进行热压缩试验数据标定时,同时考虑摩擦和温度梯度两个因素,可取得较高精度的结果。     

混沌多项式新求解及其在板料成形性容差预测中的应用

利用单项式容积法的积分点,通过回归求解混沌多项式(Polynomial chaos expansion, PCE)系数,提出一种构造PCE的高效方法。该方法解决了概率配点法和随机响应面法的两大问题：① 当采用加权余量法构造PCE时,须要用高斯积分法求数值解,但是高斯积分点个数随变量维数增加而呈幂次递增,而单项式容积法积分点的数量比较接近PCE系数的个数,所以能够有效降低原始模型的计算或模拟次数;② 因为概率配点法和随机响应面法只抽取了部分高斯点,不同的取法可能会产生不同的结果。由于单项式容积法只需要少量积分点,故可以全部抽取,不存在取样差异的问题。通过具有精确解的数学算例的计算对比,结果表明该方法不但显著减少模拟次数而且精度与Monte Carlo方法相当。将该方法应用于行李箱后盖外板成形质量的容差预测,验证了该法在工程应用中的可行性。     

大锻件内部裂隙型缺陷焊合规律

利用Gleeble-3500热模拟实验机,对30Cr2Ni4MoV低压转子钢内部裂隙型缺陷进行高温塑性变形焊合实验,并对焊缝处的金相组织进行观察。研究结果表明,温度、时间和变形量对裂隙焊合都有影响,温度是影响裂隙焊合的主导因素,当温度、保温时间和变形量三者满足一定的组合时,裂隙型缺陷可以通过扩散和再结晶等机制实现焊合。实验中在焊合区域出现了较明显的焊合线,有的晶粒贯穿焊合线生长,达到了较好的焊合效果。采用温度1000℃和10.7%的相对变形量、保温时间60s的工艺条件,达到的裂隙焊合效果令人满意。     

板材多道次热轧的有限元连续模拟

为充分考虑各因素对板形的影响,建立了三维弹性等效空心辊模型,开发了有限元数据的参数化生成模块;自主编制了网格重划分及参数传递模块,并与有限元软件MARC相结合,显著节约了建模及计算时间,使多道次连续模拟成为可能;成功解决了计算过程中网格畸变带来的计算困难并实现了前后道次之间参数的连续性,最终实现了中厚板多道次热轧过程的...     

喷射成形制备Fe-35Mn合金的体外降解行为及生物相容性

提出用喷射成形制备可降解医用Fe-35Mn合金的方法,探讨了喷射成形的材料性态对体外降解行为及生物相容性的影响。喷射成形的材料其内部有一定的孔隙率,有助于提高材料的降解速率以及细胞的粘附生长。以锻态和铸态Fe-35Mn合金为对照组,静态浸泡实验和电化学腐蚀实验表明,喷射态Fe-35Mn合金的降解速率显著提升,腐蚀形貌明显均匀化;细胞毒性实验表明,添加Mn合金化能改善Fe的生物相容性,喷射态Fe-35Mn合金更快的腐蚀速率形成的高离子浓度不会造成更严重的细胞毒性作用。另外,Fe-35Mn合金具有顺磁性,不影响核磁共振等医学检查。因此,喷射成形制备的Fe-35Mn合金有望成为一种满足降解和其它功能要求的医用生物材料。     

弹性力学问题与稳态场问题的数值比拟法

论证了退化的弹性力学问题与各种稳态场问题间泛函的一致性，讨论了各种物理量之间的对应关系，从而使场问题可以用结构分析程序来求解。     

微细发泡注塑成型工艺与微泡尺寸的关系

以数值模拟作为实验手段,工艺参数对微泡长大的影响的判断则采用田口实验方法来进行;结果得出各工艺参数对微泡尺寸的影响次序由大到小为：熔体温度、初始填充量、注射时间、模具温度。在此基础上,进一步研究了各个工艺参数对微泡长大的影响,得出适当降低熔体温度和提高初始填充量可以优化微细发泡注塑制品的微泡尺寸;而注塑时间和模具温度对微泡尺寸的影响不大。