液压胀形环境下管材的力学行为

管材液压胀形技术在轻量化、一体化制造领域具有很好的发展前景和应用价值。为了更好地分析与研究该技术,结合国内外学者的研究进展,对液压胀形下管材的力学行为进行了全面地分析与总结。首先,对金属薄壁管在液压胀形下力学模型的构建方法进行了介绍,并分析了力学模型在塑性本构关系构建和管材成形性等方面的具体应用;然后,分析了双金属复合管液压胀形的成形机理及成形过程中的力学行为;最后,对管材液压胀形技术的发展趋势进行了阐述。通过对近年来管材液压胀形力学行为的分析与总结,为管材液压胀形技术的发展提供了有益参考。     

冲击液压载荷作用下双金属薄壁管内压力与型腔体积变化的关系

双金属薄壁管冲击液压胀形技术是在液压胀形与冲压成形基础上发展起来的一种复合成形技术。冲击液压载荷作用下的双金属薄壁管成形所需内压力源自于管坯型腔体积的压缩,其大小随液体体积压缩量变化而变化,为此提出了基于冲击液压载荷作用下双金属薄壁管的内压力形成机理的研究。首先介绍了双金属薄壁管冲击液压胀形的成形原理;然后,通过对内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程中内压力形成的理论分析,构建了管坯型腔内压力与体积变化之间的数学模型;同时,利用Ansys Workbench有限元模拟技术获得了内外管轴向冲击液压预成形与径向冲击液压成形过程的内压力,通过有限元模拟与理论分析结果的对比发现,两者具有较好的一致性,并通过模型误差优化了内压力数学模型,为双金属薄壁管冲击液压胀形技术的进一步研究奠定了良好的理论与应用基础。     

石墨烯及MXenes在氢气传感器中的应用研究进展

随着石油、煤炭和天然气等化石能源的枯竭，氢能在工业生产和交通运输等方面展现了愈加关键的作用。氢能产业对储氢装置在生产、储运、加注和使用全链条过程中提出了“耐高压、高密封及燃爆安全”等性能的全面要求，高灵敏、快速响应、高选择性和高稳定性的氢气传感器是保障氢能系统安全的重要检测装备。高性能氢气传感器成功制备与应用的关键是研发新型的氢敏材料。石墨烯和MXenes是极具代表性的二维平面纳米材料，不仅具有超高的电学和力学性能，而且易于进行功能化修饰且不影响其固有性能，因此在氢气传感领域具有极大的应用潜力。本文综述了石墨烯和MXenes的基本结构、类型和合成方法，总结了其在氢气传感器中的应用研究进展，指出了存在的问题并提出了解决方案，还对氢气传感器未来的研究方向进行了展望。