检索结果-内蒙古大学图书馆

汽车工程 2025年第1期47卷 161-167页

作者：刘波王康乐杨健曾云波张金生蒋树勋北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083 重庆长安汽车股份有限公司重庆400020 安徽苇渡控股有限公司合肥230000

铝合金一体化压铸技术是实现汽车轻量化的重要手段。本文采用结构优化、成型仿真技术、压铸工艺对减震塔进行“材料-结构-工艺”一体化设计制造。首先,结合大量设计经验,通过性能目标和材料选择及结构设计,确定减震塔的三维数据。随后,... 详细信息

铝合金一体化压铸技术是实现汽车轻量化的重要手段。本文采用结构优化、成型仿真技术、压铸工艺对减震塔进行“材料-结构-工艺”一体化设计制造。首先,结合大量设计经验,通过性能目标和材料选择及结构设计,确定减震塔的三维数据。随后,对减震塔进行性能分析确保满足性能目标,并根据所设计的模具结构进行温度场和速度场的成型制造模流分析,并提出优化措施。最后,对零件进行试制,总结问题并分析原因,提出解决方法,形成减震塔全流程开发过程。研究表明减震塔轻量率达到16.5%,并满足性能要求。该一体化设计方法具有可行性,为行业提供了全流程分析能力与实际生产经验,提升了制造商采用一体化压铸技术的信心。

关键词：一体化压铸轻量化仿真分析模具设计白车身

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双相Mg-Li合金的α→β相变及热加工性能研究

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稀有金属材料与工程 2023年第4期52卷 1227-1237页

作者：冯英豪孙朝阳徐斯诺朱南洋王青磊王春晖北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083

在温度为250-400℃、应变速率为0.1-10 s^(-1)条件下进行了热压缩试验,研究了双相Mg-Li合金的热加工性能、显微组织演变和相组成。建立了整合加工和α-Mg相含量的最佳热加工窗口。结果表明,所建立的Arrhenius本构模型能够准确预测软化... 详细信息

在温度为250-400℃、应变速率为0.1-10 s^(-1)条件下进行了热压缩试验,研究了双相Mg-Li合金的热加工性能、显微组织演变和相组成。建立了整合加工和α-Mg相含量的最佳热加工窗口。结果表明,所建立的Arrhenius本构模型能够准确预测软化过程中的应力流动行为。通过对合金显微组织的观察,发现动态回复(DRV)、动态再结晶(DRX)和α-Mg相变是主要的软化机制。α-Mg相以球化和α-Mg相内析出的形式转变为β-Li相,尤其是在300℃以上相变现象显著。同时,DRX行为容易在β-Li相中发生,而在α-Mg相中会被抑制。基于动态材料模型和微观结构分析,获得最佳加工窗口:温度300-350℃/0.1-1 s^(-1)和温度250℃/0.1 s^(-1)。

关键词： Mg-Li合金热变形行为动态再结晶加工优化相变

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金属薄板面内压剪变形的损伤断裂行为

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工程科学学报 2021年第2期43卷 263-272页

作者：钱凌云马腾云安鹏纪婉婷孙朝阳北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083

相变诱导塑性钢(TRansformation induced plasticity,TRIP)作为常用的先进高强钢在汽车等交通工具的轻量化方面有广泛的应用前景.而对于其复杂零件的成形过程,韧性断裂是不可忽视的问题之一.本文针对现有实验装置不易诱发薄板承受面内... 详细信息

相变诱导塑性钢(TRansformation induced plasticity,TRIP)作为常用的先进高强钢在汽车等交通工具的轻量化方面有广泛的应用前景.而对于其复杂零件的成形过程,韧性断裂是不可忽视的问题之一.本文针对现有实验装置不易诱发薄板承受面内压剪时断裂失效,从而无法研究板料负应力三轴度区间断裂行为的问题,以高强钢TRIP800薄板为研究对象,设计了可在单向试验机完成压剪实验的试样和夹具.通过调整夹具旋转角度和试样装夹位置可以实现同一种试样在广泛的负应力三轴度范围内进行压剪断裂分析.基于ABAQUS/Explicit平台建立了三个典型加载方向20°、30°和45°对应的压剪过程有限元模型,分析表明:三种情况的试样局部变形区域的应力三轴度都小于0且断裂点的应力三轴度低至−0.485,验证了设计的装置可实现负应力三轴度区间的断裂失效分析,同时基于MMC断裂准则分析了不同应力状态的初始损伤情况及损伤扩展路径.

关键词： TRIP800 面内压剪应力三轴度应力状态损伤演变

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不同应力状态下的高强钢板断裂机理及预测

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机械工程学报 2020年第24期56卷 72-80页

作者：钱凌云纪婉婷王小灿孙朝阳马腾云北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083

板料成形过程的宏观断裂行为依赖于其微观断裂机理,因此成形过程模拟中的断裂准则的准确选择对于断裂预测具有重要意义。以高强钢TRIP780板料为研究对象,设计从剪切到拉伸应力状态的五种断裂试验,结合宏观拉伸试验和扫描电子显微镜(Scan... 详细信息

板料成形过程的宏观断裂行为依赖于其微观断裂机理,因此成形过程模拟中的断裂准则的准确选择对于断裂预测具有重要意义。以高强钢TRIP780板料为研究对象,设计从剪切到拉伸应力状态的五种断裂试验,结合宏观拉伸试验和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)分析研究不同应力状态下TRIP780板料的断裂机理,得到不同应力状态下正应力和切应力与断裂机理的关联关系,引入正应力与切应力的影响构建MMC断裂准则,应用于板料压剪应力区间的断裂行为预测。结果表明,反映断裂机理的MMC准则能适用于板料压剪和拉剪变形应力状态下断裂失效的准确预测。

关键词：高强钢应力状态断裂机理 MMC断裂准则面内压剪变形

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镁合金板形件扭-挤成形载荷的主应力法求解模型

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机械工程学报 2021年第4期57卷 73-82页

作者：徐宁宁孙朝阳钱凌云倪克志蔡旺北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083

结合挤压工艺和高压扭转工艺的优势提出一种扭-挤成形工艺新方法及开发了模拟装置,该工艺不仅能够保证成形,而且还能够有效的细化晶粒。通过分析扭-挤成形工艺金属流动和变形区特点,建立了镁合金扭-挤成形载荷的主应力法求解模型,该模... 详细信息

结合挤压工艺和高压扭转工艺的优势提出一种扭-挤成形工艺新方法及开发了模拟装置,该工艺不仅能够保证成形,而且还能够有效的细化晶粒。通过分析扭-挤成形工艺金属流动和变形区特点,建立了镁合金扭-挤成形载荷的主应力法求解模型,该模型将变形区划分为四个区域,依次推导了不考虑扭转和考虑扭转成形载荷的求解模型,剪切屈服强度考虑温度和应变速率的效应。通过与成形试验的载荷对比,模型计算结果与试验的结果误差在8%以内。采用该模型分析了不同参数对成形载荷的影响,结果表明随着扭转轴转速的增加,不仅坯料剪切变形增加,且成形载荷减小;成形载荷随坯料半径的增加而增加,随坯料高度的增加呈线性增加,随板件宽度的增加而减小,随板件高度的增加先骤减后平缓减小,且坯料半径和板件高度对成形载荷影响显著。

关键词：扭-挤成形金属流动主应力法成形载荷

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航空铝锂合金热成形研究进展

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稀有金属材料与工程 2022年第12期51卷 4745-4756页

作者：黄晓敏管奔臧勇北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083 北京科技大学顺德创新学院广东顺德528399

与传统铝合金相比,铝锂合金拥有更低的密度、更高的比强度、更好的耐腐蚀性,在航空、航天和航海领域得到了广泛应用。铝锂合金的优异性能归因于元素锂的添加。但铝锂合金存在室温延伸率低、回弹大和各向异性强等问题,这些问题严重限制... 详细信息

与传统铝合金相比,铝锂合金拥有更低的密度、更高的比强度、更好的耐腐蚀性,在航空、航天和航海领域得到了广泛应用。铝锂合金的优异性能归因于元素锂的添加。但铝锂合金存在室温延伸率低、回弹大和各向异性强等问题,这些问题严重限制了铝锂合金的应用。为解决铝锂合金室温成形存在的问题,国内外学者针对铝锂合金热成形工艺开展了大量研究。本文首先介绍铝锂合金的发展,随后基于基础实验、失稳理论以及损伤理论3个方面分析铝锂合金热成形研究进展,分析热成形过程中铝锂合金宏、微观变形机制及损伤演化规律,为铝锂合金高温成形成性一体化控制奠定基础;最后对航空铝锂合金热成形的发展趋势进行了展望,可为航空铝锂合金材料热成形生产工艺的制定提供理论参考。

关键词：铝锂合金热成形失稳理论损伤理论

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核电主管道非对称双管嘴同时挤压成形工艺

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工程科学学报 2019年第1期41卷 124-133页

作者：钱凌云王梦琦孙朝阳王小灿北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083

针对AP1000核电主管道侧向双管嘴非对称分布的特点,本文在单轴单向压力机平台上增加提升油缸的运动作用,提出双管嘴同时挤压成形的新工艺.首先,分析了双管嘴同时挤压成形的工艺原理并建立了可实现同时成形的上顶杆及提升油缸的速度与管... 详细信息

针对AP1000核电主管道侧向双管嘴非对称分布的特点,本文在单轴单向压力机平台上增加提升油缸的运动作用,提出双管嘴同时挤压成形的新工艺.首先,分析了双管嘴同时挤压成形的工艺原理并建立了可实现同时成形的上顶杆及提升油缸的速度与管嘴尺寸之间的解析关系.其次,建立双管嘴同时挤压成形的有限元模型,分析了同时挤压成形方案的可行性及在避免管嘴处材料撕裂缺陷方面的优势.最后,从降低成形载荷和关键部位晶粒尺寸以及提高组织均匀性的角度,分析了坯料温度、挤压速度和摩擦条件三个重要因素的影响规律,为实施主管道挤压成形提供工艺参考.

关键词：非对称双管嘴同时挤压成形速度分布组织演化数值模拟

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基于BP神经网络的BSTMUF601高温合金蠕变本构模型

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稀有金属材料与工程 2020年第6期49卷 1885-1893页

作者：王春晖孙志辉赵加清孙朝阳王文瑞张佳明北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083 清华大学先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084

通过对BSTMUF601高温合金在1253和1368 K不同载荷下的蠕变试验研究了马弗炉管的真实服役环境下的蠕变行为。基于一种直径修正法近似获得试件的真实应力和应变,通过误差反向传播学习算法的BP神经网络方法逆向标定θ映射法模型参数,建立... 详细信息

通过对BSTMUF601高温合金在1253和1368 K不同载荷下的蠕变试验研究了马弗炉管的真实服役环境下的蠕变行为。基于一种直径修正法近似获得试件的真实应力和应变,通过误差反向传播学习算法的BP神经网络方法逆向标定θ映射法模型参数,建立恒载荷条件下的θ映射蠕变本构模型。结果表明,预测结果与实验结果吻合良好,蠕变初始阶段和稳定阶段的相对最大误差为11.8%,而多元非线性回归的相对最大误差为20.9%,模型计算的表观蠕变应力指数和TEM图像都表明位错攀移是蠕变变形的主导机制,说明BP神经网络方法对BSTMUF601高温合金蠕变本构模型参数识别和预测方面的优势。

关键词： BSTMUF601高温合金蠕变本构模型应力应变修正 BP神经网络

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基于三维离散位错动力学的fcc结构单晶压缩应变率效应研究

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金属学报 2018年第9期54卷 1322-1332页

作者：郭祥如孙朝阳王春晖钱凌云刘凤仙北京科技大学机械工程学院北京100083 北京科技大学金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083 清华大学航天航空学院应用力学教育部重点实验室北京100084

基于位错理论建立了Ni单晶微柱压缩变形过程的三维离散位错动力学模型,该模型考虑了晶体塑性变形过程中位错所受的外载荷、位错间相互作用力、位错线张力及自由表面镜像力的影响。应用该模型研究了Ni单晶微柱压缩变形过程中流动应力和... 详细信息

基于位错理论建立了Ni单晶微柱压缩变形过程的三维离散位错动力学模型,该模型考虑了晶体塑性变形过程中位错所受的外载荷、位错间相互作用力、位错线张力及自由表面镜像力的影响。应用该模型研究了Ni单晶微柱压缩变形过程中流动应力和变形机制的应变率效应,同时,结合理论分析研究了应变率对流动应力中有效应力、位错源激活应力和位错间弹性相互作用力的影响。结果表明:当应变率较低时,Ni单晶微柱压缩变形中位错源激活应力主导流动应力,位错源激活数量较少,初始位错密度对流动应力影响很小,呈现单滑移变形;随着应变率增加,晶体变形过程中的流动应力随之增加,流动应力中位错源激活应力所占比例逐渐减小,有效应力逐渐主导流动应力,同时激活多个滑移系内的位错源来协调塑性变形;应变率越高,各激活滑移系内的塑性应变贡献相差越小,单晶微柱变形逐渐由单滑移向多滑移机制转变;在高应变率条件下,晶体初始位错密度越高塑性变形过程中流动应力越小。

关键词：离散位错动力学塑性变形应变率流动应力变形机制

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超声振动辅助塑性成形声致效应理论及应用研究进展

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塑性工程学报 2023年第6期30卷 67-87页

作者：徐斯诺冯英豪王春晖钱凌云孙朝阳冯少川北京科技大学机械工程学院北京100083 金属轻量化成形制造北京市重点实验室北京100083

相比于传统的金属塑性成形方法,基于Blaha效应的超声振动辅助技术可有效降低成形载荷,提高材料成形性能及表面质量,经过半个多世纪的发展已成为一种前景广阔的先进金属塑性成形方法,尤其为难变形合金的高性能塑性加工提供了可行的方法... 详细信息

相比于传统的金属塑性成形方法,基于Blaha效应的超声振动辅助技术可有效降低成形载荷,提高材料成形性能及表面质量,经过半个多世纪的发展已成为一种前景广阔的先进金属塑性成形方法,尤其为难变形合金的高性能塑性加工提供了可行的方法。介绍了包括声致软化效应与声致残余硬化效应的超声振动辅助声致效应机理研究进展,呈现了基于声致效应机理的本构模型建立及数值模拟研究成果,综述了包括超声振动辅助拉拔、冲裁、挤压及切削等工艺方法的应用现状,阐述了目前超声振动辅助成形机理分析与应用研究存在的主要不足,探讨和展望了相关问题的研究重点与发展趋势。

关键词：超声振动塑性成形声致效应机理分析应用研究

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