检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报（自然科学版） 2012年第11期43卷 4268-4273页

作者：严宏志龚黎军中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

基于Johnson-Cook材料热-黏塑性本构模型,通过准静态压缩力学实验确定20CrMo材料的本构模型应变强化项系数;通过正交切削实验并运用Oxley-Welsh切削理论分析确定模型的应变速率和热软化效应系数,由此建立20CrMo材料的热-黏塑性本构模型... 详细信息

基于Johnson-Cook材料热-黏塑性本构模型,通过准静态压缩力学实验确定20CrMo材料的本构模型应变强化项系数;通过正交切削实验并运用Oxley-Welsh切削理论分析确定模型的应变速率和热软化效应系数,由此建立20CrMo材料的热-黏塑性本构模型。在此基础上,以剪切失效为切屑分离准则,仿真分析正交切削条件下的切削温度及切削力。对比仿真结果与切削实验测试结果可知:最大相对误差在20%以内,说明仿真分析较精确,也说明了建立的20CrMo本构模型有较高的准确性。

关键词： 20CrMo材料 Johnson-Cook模型切削实验有限元仿真

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大型模锻压机极低速驱动系统的仿真建模、实验验证与性能分析

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第6期45卷 1804-1811页

作者：谢金晶黄明辉陆新江汪志能邓坎中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

高性能复杂整体模锻件的等温制造要求大惯量模锻装备必须在极低速下稳定运行,但非线性、时变的锻件变形抗力和柱塞缸所受的非线性摩擦力导致该装备难以在极低速下获得所需的锻压性能。针对这一问题,在考虑锻件的流变特性、低速下特有的... 详细信息

高性能复杂整体模锻件的等温制造要求大惯量模锻装备必须在极低速下稳定运行,但非线性、时变的锻件变形抗力和柱塞缸所受的非线性摩擦力导致该装备难以在极低速下获得所需的锻压性能。针对这一问题,在考虑锻件的流变特性、低速下特有的静-动交替变换的摩擦特性以及工艺过程和装备运行之间关联作用的基础上,建立基于AMESim与Simulink的大惯量模锻装备低速锻造过程的联合仿真平台,通过实验验证该仿真平台的有效性与精确性,实现低速锻造过程的仿真建模。利用该平台对系统性能的影响规律进行研究,首先揭示了材料成形过程对系统低速性能的影响规律:比较流变特性参数对系统驱动能力的影响程度。研究结果表明:材料参数对系统的驱动力影响由大至小依次是物理化学性质常数y、强度系数c、材料硬化指数n与应变速率敏感性指数m;其次,研究了摩擦力对低速爬行的影响规律。导致低速爬行的2个条件是实际速度接近摩擦的临界速度以及最大静摩擦力与库仑摩擦力的差值太大。这些规律可为大惯量装备的极低速稳定运行提供基础与保证。

关键词：模锻压机 AMESim Simulink仿真变形抗力驱动力摩擦力速度爬行

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多缸并行驱动液压系统建模与动态特性分析

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四川大学学报（工程科学版） 2014年第1期46卷 193-199页

作者：潘晴黄明辉李毅波陈敏罗国平中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

为揭示多缸并行驱动液压系统多参数耦合作用规律,采用解析法建立了液压机驱动系统动态数学模型。利用变步长Runge-Kutta法探讨了粘性阻尼系数、油液有效弹性模量、管道内径、运动部件质量以及负载刚度等参数对驱动系统动态特性的影响规... 详细信息

为揭示多缸并行驱动液压系统多参数耦合作用规律,采用解析法建立了液压机驱动系统动态数学模型。利用变步长Runge-Kutta法探讨了粘性阻尼系数、油液有效弹性模量、管道内径、运动部件质量以及负载刚度等参数对驱动系统动态特性的影响规律。结果表明:粘性阻尼系数增大或减小运动部件质量使系统瞬态振荡幅度减弱;油液有效弹性模量增大或管道内径减小,系统响应速度加快;随着负载刚度增大,主缸稳定压力值增大,开环系统稳态误差增大。液压机在快降过程中不宜采取主动同步控制方式;液压机空载或工件处于塑性变形阶段应重点关注系统稳定性,而工件处于弹性变形阶段时,则应着重提高系统的跟踪精度。研究结果可为液压机驱动系统设计和参数选择提供理论依据。

关键词：动态响应仿真数学模型液压机驱动系统

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飞秒激光切割金属的表面粗糙度

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第12期46卷 4481-4487页

作者：谭超孙小燕银恺罗志夏国才邓旺周江夏子段吉安中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

为提高激光切割金属的表面质量,用不同工艺参数的飞秒激光单次切割厚度为100μm的铜箔,并采用弱激光表面修复加工方法,取单次切割后最低粗糙度约为694 nm的表面进行弱激光再扫描修复。研究结果表明：高能量飞秒激光切割金属存在热效应,... 详细信息

为提高激光切割金属的表面质量,用不同工艺参数的飞秒激光单次切割厚度为100μm的铜箔,并采用弱激光表面修复加工方法,取单次切割后最低粗糙度约为694 nm的表面进行弱激光再扫描修复。研究结果表明：高能量飞秒激光切割金属存在热效应,扫描电镜显示表面有颗粒氧化物,实验得到再扫描修复加工的优化工艺参数为：再扫描进给深度为10μm,速度为100μm/s,单脉冲能量为50~100μJ。在最优条件下,再扫描1次的表面粗糙度达220~250 nm,再扫描3次的表面粗糙度小于130 nm。该方法能有效提高飞秒激光切割金属的表面质量。

关键词：飞秒激光金属切割表面粗糙度再扫描工艺

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模内键合聚合物微流控芯片微通道变形研究

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中南大学学报（自然科学版） 2013年第12期44卷 4833-4839页

作者：楚纯朋蒋炳炎廖竞王璋黄磊中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

基于广义Maxwell材料模型,仿真研究聚合物微流控芯片模内键合过程中微通道变形规律。利用单轴压缩实验,得到PMMA材料应变/时间关系,采用有限元软件Marc仿真研究键合温度、键合压力和键合时间对芯片微通道高度和顶部宽度变形的影响规律... 详细信息

基于广义Maxwell材料模型,仿真研究聚合物微流控芯片模内键合过程中微通道变形规律。利用单轴压缩实验,得到PMMA材料应变/时间关系,采用有限元软件Marc仿真研究键合温度、键合压力和键合时间对芯片微通道高度和顶部宽度变形的影响规律。研究结果表明:随着键合温度、键合压力和键合时间的增加,芯片微通道的变形增大。键合温度对微通道变形影响最大,其次是键合压力,键合时间对微通道变形影响相对较小。利用微流控芯片注射成型模内键合实验进行验证,仿真结果与实验结果基本吻合,表明采用广义Maxwell模型能准确的预测聚合物微流控芯片模内键合过程中微通道的变形。

关键词：广义Maxwell模型 PMMA 微流控芯片模内键合

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基于扩展有限元法的齿根裂纹扩展规律

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第8期47卷 2668-2675页

作者：许德涛唐进元周炜中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

探讨基于扩展有限元法的齿轮裂纹扩展计算方法,开展齿根初始裂纹扩展规律研究。借助Abaqus软件,分析齿根初始裂纹长度、方向和位置对裂纹扩展路径的影响规律,并与传统有限元法所得结果进行比较。研究结果表明:对于本文模型,齿根裂纹均... 详细信息

探讨基于扩展有限元法的齿轮裂纹扩展计算方法,开展齿根初始裂纹扩展规律研究。借助Abaqus软件,分析齿根初始裂纹长度、方向和位置对裂纹扩展路径的影响规律,并与传统有限元法所得结果进行比较。研究结果表明:对于本文模型,齿根裂纹均为先朝深入轮缘的方向扩展,后朝向齿根位置扩展,总体呈现朝轮齿周向扩展至轮齿断裂的趋势;相对初始裂纹位置,其长度和方向对裂纹扩展路径的影响较小,不同长度和不同方向的初始裂纹的扩展路径没有显著差别;随着初始裂纹位置向齿顶趋近,裂纹扩展路径也整体向齿顶偏移;本文结果与传统有限元法所得结果基本一致,但仿真效率大大提高,为齿轮疲劳裂纹扩展及疲劳寿命的高效分析和精确预测提供一种新途径。

关键词：齿轮裂纹扩展扩展有限单元法(XFEM) Abaqus

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模锻压机超低速运行动态性能分析

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中南大学学报（自然科学版） 2012年第11期43卷 4259-4267页

作者：黄明辉李毅波张猛杨家旺陆新江中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

在考虑非线性摩擦的基础上,从参数分析的角度对模锻压机动态特性进行研究,并结合实际锻压机系统的仿真实验研究各种因素对超低速动态性能的影响规律。研究结果表明:非线性摩擦力的负阻尼特性是导致系统速度不稳定的主要原因,减小摩擦的... 详细信息

在考虑非线性摩擦的基础上,从参数分析的角度对模锻压机动态特性进行研究,并结合实际锻压机系统的仿真实验研究各种因素对超低速动态性能的影响规律。研究结果表明:非线性摩擦力的负阻尼特性是导致系统速度不稳定的主要原因,减小摩擦的负阻尼或增大负载阻尼系数,可增大系统稳定性;减小最大静摩擦力、质量、初始容积或增大油缸作用面积、油液弹性模量,可以减小响应延时。

关键词：模锻压机非线性摩擦超低速稳定性等温锻造动态性能分析

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2219-T87超声辅助搅拌摩擦焊接头组织与性能

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湖南大学学报（自然科学版） 2018年第4期45卷 41-47页

作者：贺地求赵志峰赖瑞林杨坤玉中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

为了研究超声辅助对2219铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响,采用超声辅助搅拌摩擦焊方法对3mm厚2219-T87铝合金板进行对接焊试验.对接头进行微观组织分析、力学性能测试、三维应变测试、断口扫描及XRD实验分析.结果表明,在搅拌摩擦... 详细信息

为了研究超声辅助对2219铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响,采用超声辅助搅拌摩擦焊方法对3mm厚2219-T87铝合金板进行对接焊试验.对接头进行微观组织分析、力学性能测试、三维应变测试、断口扫描及XRD实验分析.结果表明,在搅拌摩擦焊接过程中加入高频超声振动,焊缝抗拉强度提高了8.48%,断裂应变提高了9.25%,同时有效改善了焊接接头微观组织的上下不均匀性,增大了焊缝底部横截面尺寸,对焊缝底部缺陷有明显的抑制作用,且通过XRD试验,发现在搅拌摩擦焊过程加入超声后,由于焊接温度的下降,使得强化相θ″相与θ′相长大聚集程度下降,同时粗大的θ相粒子聚集程度降低,使焊缝综合力学性能得到提高.

关键词：搅拌摩擦焊超声振动三维应变 XRD试验

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飞秒激光共振吸收对掺Pr-Nd硅玻璃烧蚀阈值的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第10期46卷 3676-3681页

作者：罗志孙小燕周江夏子银恺谭超邓旺段吉安中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

为了进一步研究共振吸收在飞秒激光烧蚀加工中对靶材烧蚀阈值的影响,针对具有特定吸收光谱的掺Pr-Nd硅玻璃(Pr-Nd玻璃)和无特定吸收的石英玻璃,分别采用共振吸收波长585,807 nm和非共振吸收波长720,775 nm对2种靶材进行烧蚀加工,并基于... 详细信息

为了进一步研究共振吸收在飞秒激光烧蚀加工中对靶材烧蚀阈值的影响,针对具有特定吸收光谱的掺Pr-Nd硅玻璃(Pr-Nd玻璃)和无特定吸收的石英玻璃,分别采用共振吸收波长585,807 nm和非共振吸收波长720,775 nm对2种靶材进行烧蚀加工,并基于烧蚀轮廓,提出一种靶材烧蚀阈值的计算方法。研究结果表明:在烧蚀阈值附近,靶材的初始种子电子产生方式主要为多光子电离;Pr-Nd玻璃在共振波长585 nm和807 nm的作用下,多光子电离较为剧烈,烧蚀轮廓长度较石英玻璃分别增长19.8%和6.8%,且对于加工波长807 nm,烧蚀阈值较石英玻璃降低12.3%;而对于非共振波长720 nm和775 nm的烧蚀加工,共振烧蚀效应消失,2种靶材的烧蚀轮廓长度和烧蚀阈值基本一致。

关键词：共振吸收飞秒激光烧蚀阈值多光子电离

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大型模锻压机驱动系统的分层控制策略

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第5期45卷 1463-1468页

作者：谢金晶黄明辉陆新江汪志能邓坎中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

高质量的锻件成形需要大型模锻装备具备极低速稳定运行的能力,针对这一要求,提出内外层结合的控制策略:内层采用简单的比例反馈控制,降低速度的波动,起粗调与整定作用;外层采用子空间辨识与模型预测控制技术相结合的控制方法,起精确控... 详细信息

高质量的锻件成形需要大型模锻装备具备极低速稳定运行的能力,针对这一要求,提出内外层结合的控制策略:内层采用简单的比例反馈控制,降低速度的波动,起粗调与整定作用;外层采用子空间辨识与模型预测控制技术相结合的控制方法,起精确控制作用。仿真分析结果表明,新的控制方法能保证大惯量模锻装备在极低速下平稳运行,且比传统的模锻装备控制方法具有更好的效果。

关键词：模锻压机分层控制子空间辨识模型预测控制

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