金属板材数控渐进成形工艺的研究进展

为了总结过去十几年国内外学者对板材数控渐进成形工艺技术的研究进展,对渐进成形工艺成形机理方面的研究成果进行了综述,分析了其材料变形的特点;全面概述了近年来国内外学者有关成形工艺参数对成形极限、成形精度、表面质量及能耗和效率的影响方面的研究成果,并介绍了国内外金属板材渐进成形装备的研究进展,最后对新兴的板材渐进成形工艺进行了总结概括。现有研究表明,成形件几何精度、表面质量和成形效率等方面的不足仍然是制约该技术广泛工业化应用的关键问题,同时渐进成形件的形性协同控制机理也亟待研究。     

钛合金超声振动塑性成形技术研究现状

钛合金具有密度低、强度高、抗蚀性好等优点,但其冷加工困难,而超声振动塑性成形技术能够降低成形力,减少摩擦,提高零件表面质量,改善材料的成形性能。简述了超声振动塑性成形的技术原理、成形机理及其应用;介绍了钛合金的塑性成形特点与钛合金超声振动塑性成形的研究现状;总结了目前钛合金超声成形技术中存在的问题。现有研究表明,钛合金超声塑性成形技术具有很广阔的应用前景,是钛合金塑性成形技术中极具先进性与挑战性的研究重点。     

关于应变Lode参数的研究

本文从塑性应变Ｌｏｄｅ参数着手深入研究了应变Ｌｏｄｅ参数即中间主应变与各应变参量间的内在联系，给出了相应数学表达式。本文首次引用相对应变莫尔圆的概念并确定了该相对应变莫尔圆的变化范围。对塑性理论应变分析及应用具有重要意义。     

热沉影响钛合金薄板焊接残余应力的试验分析

采用切条应力释放法测量了钛合金TC4薄板常规钨极氩弧焊(GTAW)和动态控制低应力无变形GTAW对接试件中的纵向残余应力和纵向残余塑性应变的分布。测量结果表明,钛合金常规GTAW缝中残余拉应力峰值小于其母材屈服强度,焊缝附近存在残余压缩塑性应变;动态控制低应力无变形GTAW焊技术中热沉的冷却作用使得热源与热沉之间的高温金属承受强烈的拉伸作用,产生拉伸塑性变形,部分抵消了焊接过程中已产生的缩短的塑性变形,使得试件中纵向残余塑性应变减小,焊接残余拉应力峰值降低,残余压应力水平降低。切条应力释放法是一种简便有效的薄板焊后残余应力测量方法,能够满足工程应用的精度要求。     

合金元素对TRIP钢连续冷却固态相变和硬度的影响

为了研究Al和P合金元素在TRIP钢固态相变过程中的重要作用,利用热膨胀实验、金相观察、显微硬度测量等方法绘制了4种不同Al和P含量的C-Mn-Al-P TRIP钢的CCT图.结果表明,Al元素强烈缩小奥氏体相区,提高Ac3与Ms,促使CCT图左移和上移.P元素能够阻碍碳化物的生成,当钢中w(P)达到0.14%时,能显著将CCT曲线图中的珠光体区与贝氏体区右移.P元素对先共析铁素体相变和马氏体相变没有显著影响.随着冷却速率的增加,材料的显微硬度增加.对于每一种成分超过其临界冷却速率时将得到完全的马氏体组织.添加固溶强化元素可以强化铁素体基体,增加铁素体基体的硬度,P元素固溶强化能力最强,Mn元素稍弱,Al元素很弱.     

复杂变形过程刚粘塑性有限元模拟的快速算法

基于加快刚塑性有限无法迭代收敛的三次因子法原理，首次建立了在刚粘塑性有限元迭代计算中确定减速因子的公式，并结合进退搜索法的优点，提出了改进的三次因子快速算法。并将该方法应用于自主开发的叶片三维刚粘塑性有限元模拟系统。计算结果表明，这种方法可以比原三次因子法更明显地改善迭代的计算速度和提高收敛的稳定性。     

激光焊接650MPa相变诱发塑性钢的组织与性能

采用固体Nd:YAG激光器焊接拉伸强度级别为650MPa、厚度为1.2mm的相变诱发塑性钢(TRIP)薄板,利用光学显微镜和电子显微镜研究了其不同焊接速度下对接焊缝的形貌和组织特点。测试了接头的硬度和抗拉强度,借助杯凸试验对比研究了激光焊接接头和母材的成形能力,并分析了焊接速度对接头组织、性能的影响。研究表明:TRIP钢的相组成主要是大量铁素体、贝氏体和少量的残余奥氏体;激光焊缝金属则主要由马氏体构成。焊缝金属或焊接热影响区的近缝区具有最高的硬度。焊缝金属的屈服强度和抗拉强度在垂直于焊缝方向与母材基本相同,但在平行于焊缝方向明显高于母材。与母材相比,激光焊接TRIP钢薄板的冲压成型能力明显下降。     

贯隔式钢管混凝土柱H形梁节点抗震性能的试验与有限元研究

为了减少节点域柱体的切割次数且使节点域的塑性铰外移,避免焊缝脆性破坏,提出了一种全螺栓连接贯隔式梁柱节点;同时为了比较该新型节点与隔板贯通式节点破坏机理、抗震性能的异同,设计并对这两类节点进行了低周往复荷载下的试验研究,进一步运用有限元软件分析翼缘螺栓数量对两类节点抗震性能的影响,获得这两类节点的梁端荷载-位移滞回曲线...     

真三轴应力条件下钻孔围岩稳定性及塑性区特性

为探究中间主应力对预制孔岩石力学性质的影响,基于自主研发的"多功能真三轴流固耦合试验系统",进行了等b等σ3试验。试验结果表明:主应力方向、中间主应力对岩石变形和强度特性均有较大影响。裂纹特征应力值随中主应力系数b的增加呈现先增大后减小的趋势;裂纹主要在垂直孔轴线方向发育并首先在较小的主应力方向发生破坏。几种条件下试样的强度均随中主应力系数的增大而先增大后减小。其中,最大主应力平行于孔轴线时强度最高,稳定性最好;在中主应力系数b较小时,中间主应力平行于孔轴线时强度最低,而b较大时孔轴线沿最小主应力时强度最低。基于广义平面应变理论,分析了中间主应力对孔周围塑性区的影响。     

宽大拉底区域稳定性分析及风险性评价研究

采用现场工程地质调查、数值模拟等手段对会宝岭铁矿宽大拉底区域进行稳定性分析与风险性评价.结果表明:会宝 岭 铁 矿 上 下 盘 岩 体 的 Q 系 统 评 价 值 分 别 １１．５８ 和 １２．００,岩体质量中等偏上,矿体岩体质量一般,工程跨度仅为７．３２m,远小于局部矿体厚度,故宽大拉底结构破坏现象多出现在矿体厚大的矿房.采用 FLAC３D 模拟揭示了矿区在不同回采时期下应力应变的变化规律,由于开挖造成上部拉底区域出现了较大暴露面积,悬顶跨度较大,导致顶板出现了拉应力,结合矿房沿矿体走向布置,与矿体节理平行,故易导致拉底区域破坏现象.塑性破坏主要发生在矿房顶板,矿体厚度越大,塑性破坏越严重,多以单个矿房内部破坏为主,贯穿塑性破坏效果较小,单个采场的跨落,对区域稳定性影响不大,故合理控制同矿脉的回采顺序与优化厚大矿体的回采参数,对拉底区域稳定性意义重大.