塑性工程學報最新期刊目錄

工藝參數對等通道轉角拉伸7075鋁合金截面橢圓度的影響————作者：鄧善萍;何濤;陳細林;杜向陽;李健;朱家赟;

摘要：針對7075鋁合金在等通道轉角拉伸(ECAD)工藝后試樣截面出現近似橢圓的現象，通過有限元模擬揭示了試樣經ECAD后截面橢圓的形成機制，利用實驗與有限元分析相結合探究了模具內角、模具外角、拉伸速度、拉伸道次以及拉伸路徑對ECAD 7075鋁合金截面橢圓度的影響規律及其內在機理。結果表明：隨著模具內角和模具外角的增大，截面橢圓度減小，且模具內角的影響程度大于模具外角；拉伸速度對截面橢圓度的影響不明顯...

SLM鋼質鑲件增強鋅基沖壓軟模的板料彎曲回彈特性研究————作者：李曉廣;洪杰偉;薛家訓;路勝海;楊梓萌;溫彤;

摘要：以0.3 mm厚的SUS304板為研究對象，結合數值模擬和物理實驗對SLM鋼質鑲件增強沖壓軟模的回彈特性進行了研究。結果表明，由于鋼質鑲件結構具有矯正彎曲的局部強壓效應，相對于傳統整體式鋅基軟模能夠顯著降低304板彎曲成形的回彈量，在模具下死點位置的最大載荷為1 kN時，回彈率由1.67%減小至0.84%。但回彈減小程度隨最大載荷的增大而減小。當最大載荷達到5 kN,回彈率由正變負，即出現負回彈現...

錐形孔的鉚接干涉量均勻性研究————作者：胡海濱;侯紅玲;黃濤;王席欣;趙永強;

摘要：針對干涉配合鉚接鐓頭成形階段鉚接孔上端圓周部位受擠壓后變形大、干涉量沿板材厚度分布不均勻影響連接接頭力學性能的問題，提出了一種帶有錐度鉚接孔的新型鉚接工藝，以改善干涉量分布的均勻性，提高其連接質量。基于等體積變形理論與有限元仿真技術，對錐孔與常規孔兩種不同的干涉配合鉚接工藝進行了仿真與試驗對比，得到兩種不同鉚接工藝的孔徑變形量。對比分析仿真與試驗得到的力-位移曲線、鐓頭外觀幾何尺寸以及鉚接孔干涉量...

7075鋁合金空心坯料旋轉反擠壓組織演變規律————作者：胡博文;王強;楊勇彪;陳佳星;張星;

摘要：創新性地將空心坯料與旋轉反擠壓結合，利用Gleeble-3500熱模擬試驗機針對擠壓態7075鋁合金的微觀組織演變規律進行研究。對變形后的合金進行金相分析和電子背散射衍射分析，探究其微觀組織形貌和織構演化規律；對變形過程進行有限元模擬分析，揭示合金在變形過程中的應變場和速度場。結果表明，試樣的大變形區可分為拐角區、底部上區和底部下區，3個區域內發生了不同程度的晶粒細化和動態再結晶。其中，底部上區形...

超聲滾壓對AISI420不銹鋼旋轉彎曲疲勞性能的影響————作者：程俊;許志龍;弓清忠;李波;翁建春;

摘要：采用不同的工藝參數組合對AISI420不銹鋼試樣進行超聲滾壓處理，研究超聲滾壓工藝對其旋轉彎曲疲勞性能的影響。使用激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡和維氏硬度計等設備對超聲滾壓處理前后試樣的表面完整性進行了表征，包括表面形貌、表面粗糙度、表層硬度和殘余應力分布等。結果表明，隨著超聲滾壓靜壓力的增加，表面粗糙度先大幅降低，后小幅上升，表面粗糙度Ra最低達到0.19μm;表層硬度隨著靜壓力的增加而增加，硬度影...

電磁加載的Al/Al結構大直徑螺栓動態安裝臨界干涉量及變形數值模擬————作者：左都全;劉潔;金少卿;曹躍杰;張銘豪;許天宇;曹增強;

摘要：基于Johnson-Cook本構模型，建立了電磁加載下Al/Al疊層結構干涉螺栓動態安裝過程的有限元模型，提出了14 mm中厚板接頭上Φ12 mm大直徑螺栓安裝的臨界干涉量，并分別從應力分布、徑向變形位移和截面節點溫度3個方面分析了干涉量對孔壁的影響。結果表明，安裝過程中安裝力隨干涉量的增加逐漸增大，當干涉量大于1.0%時，影響安裝力曲線變化的主導因素由接觸面積S變為軸向摩擦力f,導致孔壁由主要的...

基于神經網絡預測電磁自沖鉚凹模匹配設計研究————作者：涂效銘;金加庚;李光耀;崔俊佳;蔣浩;

摘要：針對鉚模匹配中存在分類冗雜易混淆、產品不適配等問題,采用有限元仿真方法,通過對鉚模設計中的關鍵參數進行系統性研究,采用BP神經網絡對不同板厚組合下的凹模進行匹配設計,進而提供一種適用于電磁自沖鉚接的設計方法。結果表明:仿真剖面與試驗剖面結果吻合較好。以接頭底切量為關鍵指標,得出組別為3、 6、 9號時最優,分別是0.915、0.898和0.823 mm。在不同板料厚度下,凹模型腔與模釘體積比R對接...

軋制溫度對FeCoCrNiMn高熵合金組織及力學性能的影響————作者：鐘達智;彭彬;焦海濤;吳文勝;

摘要：分別在-78、25和100℃下對FeCoCrNiMn高熵合金進行軋制，研究了軋制溫度對該合金組織、織構演化及力學性能的影響。結果表明，隨著軋制溫度升高，變形微觀組織中剪切帶密度與位錯密度下降，剪切帶與變形孿晶主要分布于{111}取向的變形晶粒內。-78℃軋制試樣以強的Goss織構和Brass織構為主，100℃軋制試樣則存在強的Cu織構和Brass織構，軋制溫度的升高會促進銅型織構形成。退火后，隨軋...

Ti60鈦合金擴散連接邊界缺陷研究————作者：張俊杰;殷宏亮;辛吉;柴尚森;武永;

摘要：采用實驗與仿真相結合的方法探究了Ti60鈦合金擴散連接邊界缺陷形成機理以及邊界缺陷對擴散連接接頭力學性能的影響。在溫度910～970℃,時間1～3 h,壓力1～4 MPa的條件下制備了Ti60鈦合金擴散連接試樣，研究了擴散界面的顯微組織、剪切強度與剪切斷口形貌，并利用ABAQUS有限元仿真軟件分析了擴散連接過程中Ti60鈦合金的蠕變行為。結果表明，隨擴散溫度的升高與時間的延長，接頭剪切強度增大。隨...

熔體溫度對聚合物雙腔微管擠出成型的影響————作者：鄧小珍;陳天榮;紀海波;王自赟;肖兵;劉萍先;劉國亮;鐘世開;

摘要：以聚合物雙腔微管為研究對象，采用PTT黏彈本構方程和Arrhenius黏度與溫度關系方程，建立了雙腔微管三維非等溫擠出流動數值模型，并運用有限元方法進行了數值求解。通過分析傳統和氣輔兩種不同擠出方式下口模內外熔體速度場、壓力場和法向應力場的異同，探究了熔體溫度對聚合物雙腔微管擠出成型的影響。結果表明：在傳統擠出成型中，熔體溫度升高對雙腔微管的型腔圓度提高及壁厚變厚有積極作用，但對微管外輪廓圓度的影...

基于納米壓痕的B₄C/7075Al復合材料界面本構方程反演分析————作者：薛克敏;王可成;代良偉;田轍環;石文超;李萍;

摘要：為研究熱處理后高壓扭轉B₄C/7075Al復合材料界面的介觀尺度力學性能，利用納米壓痕實驗獲取復合材料界面的載荷-位移曲線，提出了一種結合量綱法和有限元反演分析法來確定復合材料界面彈塑性本構關系的逆向分析方法。并基于獲得的彈塑性本構關系開展有限元模擬，將模擬結果與實驗結果進行對比。結果表明：熱處理后高壓扭轉B₄C/7075Al復合材料界面的彈性模量、應變...

粗軋板帶鐮刀彎生成規律及抑制研究————作者：包家漢;陳懷旭;候文龍;周偉文;

摘要：針對某1580粗軋機軋制過程產生的鐮刀彎現象，建立包含輥系、機架、板帶的完整多柔體熱力耦合有限元模型。通過量化鐮刀彎彎曲量來系統地分析在3種非對稱條件下板帶鐮刀彎生成規律。研究發現，鐮刀彎彎曲量隨非對稱程度的增加而變大，其中板帶兩側溫差影響最大，其次是板帶中心線偏移，板帶楔形對鐮刀彎的影響最小。通過MATLAB模糊預測功能，對存在溫差及不對中的板帶將產生的鐮刀彎進行預測，并通過8組數據進行驗證，誤...

9-12%回火馬氏體鋼高溫蠕變微觀機制研究進展————作者：孫悅;霍元明;嚴禎榮;何濤;王化南;余雯翰;周子鑫;蔣安琪;王新宇;

摘要：近年來，為了提高電廠熱效率和減少環境污染物的排放，現代電廠通常選擇在更高的工作溫度和壓力下運行。這一趨勢對材料的高溫性能帶來了前所未有的挑戰。9-12%Cr回火馬氏體鋼因其出色的高溫強度特性而成為關鍵候選材料。以9-12%Cr回火馬氏體鋼為例，旨在綜述其在高溫高壓環境下的蠕變行為，重點探討了以下幾個方面：首先，系統總結了用于評估材料蠕變性能的測試方法，包括小沖孔蠕變測試、壓痕蠕變測試、小環蠕變測試...

新能源汽車用1000 MPa級先進高強度汽車鋼彎曲回彈研究————作者：萬志遠;董瑞峰;李鋒;喬華英;魏志鋼;劉先正;

摘要：以0.12C-5Mn汽車鋼為研究對象，利用掃描電子顯微鏡和萬能拉伸試驗機研究了實驗鋼的微觀組織和力學性能，采用數值模擬方法探究了實驗鋼在不同彎曲角度、不同材料厚度和不同凸模圓角半徑下的彎曲回彈規律。結果表明：實驗鋼的微觀組織主要是馬氏體、鐵素體和奧氏體，抗拉強度為1128 MPa、屈服強度為886 MPa、斷后伸長率為28.92%,強塑積達到32.62 GPa·%;實驗鋼厚度增加，而整體回彈減小；...

自然時效耦合循環加載訓練對7075鋁合金力學性能的影響————作者：李金磊;張寶紅;楊勇彪;張治民;陳麗娟;

摘要：采用了自然時效耦合循環加載訓練方式，研究其對擠壓態7075鋁合金拉伸力學性能及斷口組織的影響規律。首先分別對試樣進行4天、12天和30天的自然時效，然后對其進行兩種不同方式的訓練，最后進行準靜態拉伸實驗并觀察其斷口形貌。訓練方式1參數如下：循環應力為恒應力170 MPa,加載頻率10 Hz,時間12 h;訓練方式2參數如下：循環應力從170 MPa增長到450 MPa,加載頻率0.2 Hz,時間1...

含不同角度等長雙裂紋損傷鋼構件的力學試驗及剩余極限強度研究————作者：昌毅;馬東杰;李英豪;楊子健;李革新;

摘要：選取含不同角度等長雙裂紋損傷Q355鋼構件作為研究對象，對其開展單軸拉伸試驗，得到了斷后伸長率、屈服強度及剩余極限強度等力學性能指標。通過分析相對裂紋長度、相對裂紋間距及裂紋角度等幾何參數，研究這些參數與不同角度等長雙裂紋Q355鋼構件的斷后伸長率、屈服強度及剩余極限強度的關系。基于投影等效轉換，進而分析這些幾何參數對剩余極限強度的影響，在含單一裂紋損傷鋼構件的剩余極限強度計算公式中引入了裂紋角度...

高碳奧氏體不銹鋼流變行為預測及熱加工性研究————作者：黃健;龐宗旭;張建平;王勇;趙寶純;王鐵;

摘要：為了使高碳奧氏體不銹鋼軋制后晶粒分布均勻，采用Gleeble-3800熱力模擬試驗機在變形溫度范圍為900～1200℃、應變速率范圍為0.01～10 s^-1、真應變為0.69條件下進行壓縮試驗。根據真應力-真應變曲線得到高溫變形時的軟化機制，通過Johnson-Cook（JC）模型實現流變應力的精確預測，并根據動態材料模型理論建立了該鋼的熱加工圖，得到最佳的熱加工工藝窗口。結...

NiAl/Ni₃Al基合金變徑管熱態氣壓成形-反應制備復合工藝研究————作者：王寶;林鵬;鄭聞睿;秦錦濤;孔令嬌;

摘要：由于單相NiAl基合金存在低溫脆性和高溫強度低等缺點，嚴重限制了NiAl基合金構件的實際應用和發展，因此針對低溫脆性導致其變形加工困難等問題，開展了層狀結構NiAl基合金薄壁構件的成形和性能調控研究。在630℃/20 MPa/2 h反應制備出具有協調變形能力的Ni/Ni₂Al₃疊層板，測試結果發現該板材在800℃時表現超過100%斷裂伸長率，可以滿足各種...

石墨烯含量和溫度對納米多晶鋁拉伸力學性能的影響————作者：周浉懿;付永紅;郜向發;陳懿德;李攀;馬志清;

摘要：利用分子動力學方法對納米多晶鋁中摻雜含量0%～3.25%石墨烯進行了拉伸模擬實驗。利用共鄰分析法表征了納米多晶鋁基復合材料在拉伸載荷作用下的微觀結構變化。拉伸模擬結果表明：隨著石墨烯含量的提高，鋁基復合材料的屈服應力呈先上升后下降趨勢，且3%石墨烯含量能有效阻礙位錯的運動，鋁合金基體復合材料強度增強20%～30%;此外，當石墨烯含量為3%時，100～500 K單軸拉伸實驗結果表明，隨著溫度的升高，...

表面強化技術對金屬材料疲勞性能影響研究綜述————作者：李雪伍;李征奇;董麗虹;劉彬;王海斗;張宇鵬;

摘要：合金鋼作為廣泛應用于工業領域的結構材料，其疲勞性能一直是關注的焦點。為提高合金鋼疲勞性能，表面強化技術得到深入研究和應用，不同形式的表面強化技術為材料性能提供了多樣化的改進途徑，以熱處理為主的相變強化是通過調控材料組織結構和相變行為來提高疲勞壽命和抗裂紋擴展能力；而以噴丸強化為主的塑變強化，則通過引入塑性變形并改善材料表面質量來增強疲勞性能。通過對熱處理和噴丸強化機理進行系統地綜述，并以提高材料疲...

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