Effect of particle characteristics on deformation of particle reinforced metal matrix composites

The particle characteristics of 15% SiC particles reinforced metal matrix composites (MMC) made by powder metallurgy route were studied by using a statistical method. In the analysis, the approach for estimation of the characteristics of particles was presented. The study was carried out by using the mathematic software MATLAB to calculate the area and perimeter of each particle, in which the image processing technique was employed. Based on the calculations, the sizes and shape factors of each particle were investigated respectively. Additionally, the finite element model (FEM) was established on the basis of the actual microstructure. The contour plots of von Mises effective stress and strain in matrix and particles were presented in calculations for considering the influence of microstructure on the deformation behavior of MMC. Moreover, the contour maps of the maximum stress of particles and the maximum plastic strain of matrix in the vicinity of particles were introduced respectively.     

典型锻模的热负荷分析

根据热锻模具的实际使用和损伤情况 ,确立了描述锻模热负荷状况的有关参数 ,并应用传热学和热弹塑性理论 ,得出了上述热负荷参数的工程计算公式 ,应用这些公式分析研究了几种典型模具的热负荷状况 ,通过比较认为 :该方法能够满足工程实际的需要。     

冲压变形对点焊拼接板中焊点的影响

点焊拼接板的冲压成形性能是构成点焊拼接板的母材以及相应焊点冲压成形性能的综合表现。点焊拼接板冲压变形后,焊点的组织和几何尺寸的变化更是影响点焊拼接板冲压质量的关键因素。本文对点焊拼接板进行了拉伸、胀形和扩孔等典型的冲压试验,并对变形后的焊点进行了宏观和微观的分析。结果表明:在点焊拼接板冲压变形时,焊点处材料的应变远远小于其母材部分的应变;而在焊点处,焊核变形困难,较大的应变产生于热影响区。     

中医针刺手法用传感针的研制

为了能够科学地研究分析各种针刺手法,获得手法的客观参数,应用微小力传感技术和生物力学原理,研制了一套用于针刺手法提插和捻转操作的实时检测传感针,配合相应的计算机采集硬件和软件系统,能够对针刺手法过程进行检测记录和分析.通过对人体穴位进行临床均匀提插和捻转操作,实现了针刺过程中针体受力的定量化测量,为针刺手法的研究和针刺疗效的客观描述提供了实验手段和科学依据.     

压力机曲轴的可靠性分析

以曲柄压力机的曲轴作为分析研究对象，应用可靠性理论对其静态、动态可靠性作了分析，从疲劳强度的观点出发、给出了曲轴的安全工作区，进而得出的动态可靠性分析更适合曲轴的分析设计。     

LY12合金摩擦焊接过程的热力耦合有限元数值模拟

摩擦焊接过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心，以宇航工程中常用的构件材料LY12合金为研究对象，建立了棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型，应用MSC公司商用有限元软件对摩擦焊接界面的变形行为进行了数值模拟，获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应力场、应变场等物理参量场的变化规律，并分析研究了上述场变量对连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。     

一种基于ANN的FGH96合金动态流动行为的电路模型

在锻造领域，多采用数字模型进行工艺设计和过程控制，但数字模型无法完成材料成型过程的实时控制。因此，有必要建立一种适合于实时控制的材料动态流动行为模型，以提高生产效率和锻件质量。通过热模拟试验，对热等静压态FGH96合金的高温流动特性进行了研究，用BP(Back Propagation)网络建立了FGH96合金隐式本构关系模型，利用模拟电路的快速反应与易于控制等特点，建立了基于ANN的FGH96合金的动态本构模型。该模型具有较高的预测精度，能很好地反映材料成型过程的动态流动行为，可用于材料热成型过程的实时控制。     

轴对称件超塑性气压胀形过程的等势场模拟

利用塑性变形过程中坯料的流动规律类似于静电场等势线分布这一特性,来反推胀形工艺的初始坯料,并将该方法应用于LY12铝合金板料的超塑性约束胀形工艺,进行了相关场变量及参数的分析计算,最后将计算结果与有限元法所得结果进行比较,分析表明,该方法可行、计算结果可靠、计算过程快捷。     

GH4169合金惯性摩擦焊接过程组织计算与预测

以高性能航空发动机涡轮盘和压气机盘为背景，采用有限元数值模拟方法，对GH4169合金模拟件的惯性摩擦焊接过程进行了分析与计算，基于金属塑性变形的物理基础，建立了GH4169合金惯性摩擦焊接过程显微组织的演化模型；通过高温合金在热成形过程中的再结晶发生条件，再结晶体积分数、晶粒尺寸与热力参数（应变速率、应变程度、成形温度）之间的映像关系，对惯性摩擦焊接热力影响区的再结晶组织进行了模拟计算。从而为合理地制定焊接热力规范，提高GH4169合金的焊接性能和接头质量提供了参考。     

基于类等势场的粉末高温合金盘件预成形设计及有限元模拟

为了提高产品的质量和工作效率并降低生产成本,需对预制坯进行合理的预成形设计.根据能量最小原理和最小阻力原理,利用塑性变形过程中坯料的流动规律与静电场等势线分布类似这一特性,提出一种能够进行预成形设计的新方法--类等势场法,并采用该方法对粉末高温合金盘件进行预成形设计,从中优选出6组预成形形状,并利用商用有限元软件MSC/SuperForm对上述预制坯的等温成形过程进行数值模拟,得到了6组粉末高温合金盘件终锻结束时各个部分的等效应变分布以及预锻和终锻的变形程度分配.通过对盘件轮毂、辐板和轮缘三部位以及整体盘件最大等效应变和最小等效应变的比较与分析,以及预锻变形量和终锻变形量的比较,并参考模具法向和切向的受载情况,认为选择3号预锻模为最佳方案.结果表明,该方法克服了传统方法精度低、耗时和耗力等缺点,其结果可靠.