地应力条件下的凿岩爆破数值模拟

为了研究地应力对凿岩爆破的影响,采用DDA方法模拟爆炸应力波作用下考虑地应力条件时的单孔和多孔凿岩爆破破岩过程。模拟发现,随着初始地应力水平的增加,裂纹扩展半径和破岩区域面积减小,裂纹发育主方向趋于地应力的最大主应力方向,初始地应力对裂纹的抑制和引导作用明显;初始地应力水平的增加,对拉伸裂纹的抑制作用更为显著,从而降低了拉伸破坏对爆破破岩的贡献。模拟也表明,在初始地应力存在的条件下,通过对爆破载荷和炮孔布置进行针对性的优化,可以克服地应力带来的影响,并取得预期的爆破效果。本研究对地应力条件下的凿岩爆破工程具有理论和参考意义。     

起重机主梁腹板变形自动矫正执行器设计

起重机主梁生产线中下盖板与形梁组对时,用人工矫正方法矫正腹板波浪变形会在主梁腹板上留下焊疤,并增加没有附加值的打磨操作。为了改善这一状况,并高效配合机器人实施定位焊,采用磁力吸附原理进行腹板变形的自动矫正。首先对形梁腹板变形进行测量,并拟合出变形曲线,不同格子间的变形均为凹变形,最大变形值为24mm。接着利用有限元方法分析了磁铁布置方式对矫正效果的影响:在同样的磁铁吸附应力和布置方式下,大筋板间的间距越大,矫正效果越明显;而在同样的大筋板间距下,初始凹变形小有利于矫正;对所有的格子间,永磁铁距腹板下边缘越近,矫正效果越明显,同样的磁铁(长宽比大于1),横放比竖放的矫正效果明显。最后研发了自动矫正执行器的物理样机,其由吸附单元、推拉单元、结构单元、传感单元和控制单元组成,并进行了现场试验,测试结果满足矫正工艺的精度要求(±2mm),同时也验证了有限元分析结果的准确性。主梁腹板变形自动矫正执行器的研制实现了腹板变形识别、腹板临时连接的建立、矫正过程力感知和矫正运动可控。该装置实现了机器人定位焊前的腹板变形自动矫正,对前道工序的焊接工艺优化具有一定意义。     

吹砂、抛光及其电解腐蚀后处理对单晶高温合金表面组织和再结晶行为的影响

采用吹砂处理、砂带抛光、毡轮抛光3种表面处理使铸态单晶(SX)Ni基高温合金叶片表面形成塑性变形层,对叶片表面变形层进行电解腐蚀实验,然后进行标准热处理,研究了单晶高温合金叶片表面处理的变形层及其电解腐蚀后显微组织。结果表明:3种表面处理的铸态单晶高温合金叶片表面变形层深度分别约为6,3.5μm和2μm,并在吹砂处理和砂带抛光的表面变形层周围存在显微裂纹;表面变形层电解腐蚀过渡区内存在大量γ′变形组织,且3种表面处理的塑性变形残存量依次递减,而变形层完全电解腐蚀区内无塑性变形痕迹;标准热处理后,变形层未电解腐蚀区存在凹陷特征和再结晶晶粒,但无塑性变形痕迹;变形层完全电解腐蚀区无明显凹坑和再结晶晶粒。     

高强钢20MnTiB多工位冷镦变形行为EI北大核心CSCD

通过对高强螺栓多工位冷镦变形分区的金属流动、显微组织、力学性能及其变化规律进行分析,并采用Deform-3D数值模拟和实际产品成形相结合的方法,来研究高强材料的多工位冷镦变形行为。结果表明:多工位冷镦变形属于低动态变形;大、小变形区的宏观流线和显微组织有明显的"遗留性",而难变形区由于高强材料的"包辛格效应",铁素体由拉长的晶粒变成等轴晶粒,而珠光体的带状消失,组织"遗留性"最差;通过低动态多工位冷镦变形,20MnTiB高强钢微观组织中铁素体和珠光体均发生了形变强化,且硬度值的增幅相近。     

冷却速率对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y变形镁合金组织和性能的影响

通过水冷和空冷两种冷却方式制备成分相同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y(质量分数/%,下同)铸态合金,挤压变形后进行时效处理,研究不同熔体冷却速率对挤压态和时效态合金组织性能的影响。结果表明:通过水冷冷却可以显著细化铸态组织,促进I相(Mg3YZn6)的生成,并抑制W相(Mg3Y2Zn3)的形核;由于初始组织不同,水冷和空冷两种冷却方式铸造的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y合金经过挤压变形后,抗拉强度分别达到327MPa和306MPa,伸长率分别达到14.8%和10.0%;时效处理后,合金的晶粒尺寸和织构强度变化很小,析出的MgZn相和MgZn2相含量成为影响时效态合金性能的主要因素;时效处理挤压态水冷冷却铸造合金的屈服强度和抗拉强度分别达到330MPa和348MPa,伸长率为14.4%,与时效前相比略有减小;时效处理挤压态空冷铸造合金的屈服强度和抗拉强度增大至344MPa和359MPa,伸长率降至8.6%。     

来自汉代的本土浪漫主义的酣歌 ——对郑州新通桥画像砖夸张与变形艺术风格的赏析

郑州新通桥画像砖以夸张变形为主要艺术手段。砖面上一个个看似粗朴、草率的形象,细赏之,却都是界于"似与不似之间"的形象妙品。这一个个灵力四射的艺术形象,似一首首别具风格的浪漫主义"酣歌",演绎出来自汉代的视觉艺术的"组曲",至今依然能感染和震憾人们的灵魂。     

预变形对X90管线钢显微组织和力学性能的影响

采用拉伸试验、冲击试验、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度测试仪等研究了0.5%~6%预拉伸变形对X90管线钢显微组织及力学性能的影响。结果表明:随着预拉伸变形量的增加,X90管线钢晶粒增大,位错塞积导致强度增加,均匀延伸率下降,呈现典型的加工硬化特点,抗拉强度的增幅要小于屈服强度,屈强比增大;随着变形量的增加冲击吸收功逐渐由291J减小至235J,冲击试样断口的韧窝减小,伴随第二相粒子析出;显微硬度中间层较边缘区增加少,预拉伸在6%时边缘显微硬度为325HV。X90管线钢的预拉伸在4%以内能保证管线钢的正常服役。     

金属薄膜屈服强度的鼓包法表征

本文采用鼓包法研究金属薄膜的屈服强度,对具有圆形自由窗口的镍薄膜一侧施加压力,薄膜受压变形的全场形貌用数字散斑相关法(DSCM)进行测量,并应用板壳理论分析小挠度变形下膜内应力分布情况。结果表明:圆形薄膜受压时首先从边缘开始屈服,从压力-挠度曲线偏离线性关系的临界点得到金属镍膜的屈服强度为467MPa,这和单轴拉伸法测量所得到的屈服强度值吻合较好。     

航空发动机机匣类零件的变形控制研究

航空发动机和燃气轮机已被我国列入十三五重大专项,航空制造业的发展对我国建设强大的国防具有重大意义。机匣类零件作为航空发动机的重要组成部分,起到了包容、承力、连接的重要作用,其加工技术也是航空零部件制造中的一个难点。本文主要研究了航空发动机机匣类零件的加工制造,阐述了机匣类零件的加工难点和易产生的问题,结合了生产科研实践,着重研究并探讨了几种机匣类零件变形控制的方法。     

7B04铝合金超塑性变形行为

针对7B04铝合金开展了变形温度为470~530℃,应变速率为0.0003~0.01s~(-1)的高温超塑性拉伸实验,研究了材料的超塑性变形行为和变形机制。结果表明,7B04铝合金的流动应力随着变形温度的升高和应变速率的降低而逐渐减小,伸长率随之增加;在变形温度为530℃,应变速率为0.0003s~(-1)时,7B04铝合金的伸长率达到最大1105%,超塑性能最佳;应变速率敏感性指数m值均大于0.3,且随变形温度的升高而增加;在500~530℃的变形温度范围内,m值大于0.5,表明7B04铝合金超塑性变形以晶界滑动为主要变形机制;变形激活能Q为190kJ/mol,表明7B04铝合金的超塑性变形主要受晶内扩散控制;7B04铝合金超塑性变形中在晶界附近有液相产生,且适量的液相有利于提高材料的超塑性能。