检索结果-内蒙古大学图书馆

锻压技术 2022年第6期47卷 160-168页

作者：伍乘星鲁苗张朝壮陈柏金南昌大学先进制造学院江西南昌330000 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对传统的22 MN泵控锻造液压机组控制系统复杂、运行过程稳定性较差、响应速度较慢等技术现状,对泵控锻造液压机组的组成结构、传动方式及其组件的运动特性进行了研究。利用AMESim软件建立了正弦泵偏心摆变量机构模型,仿真分析了偏心... 详细信息

针对传统的22 MN泵控锻造液压机组控制系统复杂、运行过程稳定性较差、响应速度较慢等技术现状,对泵控锻造液压机组的组成结构、传动方式及其组件的运动特性进行了研究。利用AMESim软件建立了正弦泵偏心摆变量机构模型,仿真分析了偏心摆变量机构的控制性能和动态响应特性;建立了锻造液压机液压伺服控制系统模型,仿真分析了液压机在空载、镦粗、常锻和快锻4种不同运行工况下的动态特性。仿真结果表明:偏心摆变量机构设计合理,控制性能较高,能够满足小位移高频快速换向和较大驱动力的实际生产需求;液压机液压伺服控制系统的控制精度高、运行平稳、响应速度快,系统的节流损失和溢流损失小,能量利用率高。

关键词：锻造液压机液压系统正弦泵偏心摆伺服控制系统

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3D打印教学与创新创业教育融合的三位一体培养模式探索

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中国现代教育装备 2025年第3期 127-129页

作者：蔡超朱雪腾蒋文明魏青松史玉升华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

通过教学大纲设计、实验教学方法创新以及科创平台搭建等,实现3D打印教学与创新创业教育的有机融合,形成“教学—实验—比赛”三位一体培养新模式,为工科高校培养创新创业复合型人才提供了有益参考。

关键词： 3D打印教学创新创业教育新工科复合型人才培养模式

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AlCrSiN多层涂层的氧化机理：实验与第一性原理分子动力学研究

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2025年

作者：刘纪元胡树兵彭博田静静曾思琪常海欣李鸿亚余金科郭飞华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室江西省科学院应用物理研究所广西科技大学电子工程学院柳州市新能源汽车动力锂电池重点实验室

模具涂层在热锻和冲压过程中承受极端热机械应力，导致传统AlCrN涂层难以满足现代工业需求。本研究采用复合多弧离子镀与高功率脉冲磁控溅射技术，开发出新型AlCrSiN/AlCrN/CrN/Cr多层涂层。该多层结构设计显著提高了基体-涂层相容性，... 详细信息

模具涂层在热锻和冲压过程中承受极端热机械应力，导致传统AlCrN涂层难以满足现代工业需求。本研究采用复合多弧离子镀与高功率脉冲磁控溅射技术，开发出新型AlCrSiN/AlCrN/CrN/Cr多层涂层。该多层结构设计显著提高了基体-涂层相容性，临界载荷达到87.8 N。硅掺杂诱导纳米晶化与非晶化转变，使硬度提升至26 GPa。高温环境下形成的纳米级富Cr的（Cr，Al）2O3层有效抑制了氧扩散。涂层经历独特的相变过程：Cr2N与非晶Si3N4转化为弥散分布的SiCr3纳米颗粒，不仅稳定了Cr原子，还抑制了其外扩散行为。基于第一性原理的分子动力学模拟表明，Cr原子比Al具有更高的化学活性和捕氧能力，而Si原子通过钉扎氧化表面形成扩散势垒，显著提升了涂层的抗氧化性能。

关键词：物理气相沉积 AlCrSiN涂层氧化 AIMD模拟

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基于分区扫描策略的激光金属沉积短梁件残余变形有限元模拟

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精密成形工程 2021年第2期13卷 67-73页

作者：席嫚嫚张佳佳许可占军坤庞盛永华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

目的研究分区扫描策略对激光金属沉积TC4钛合金短梁件残余变形的影响,探寻较优的分区扫描策略,以改善成形短梁件残余变形。方法通过建立激光金属沉积TC4钛合金三维顺序耦合有限元模型,来模拟不同分区尺寸和分区间跳转顺序下短梁件的成... 详细信息

目的研究分区扫描策略对激光金属沉积TC4钛合金短梁件残余变形的影响,探寻较优的分区扫描策略,以改善成形短梁件残余变形。方法通过建立激光金属沉积TC4钛合金三维顺序耦合有限元模型,来模拟不同分区尺寸和分区间跳转顺序下短梁件的成形过程,研究成形过程温度场的演变和不同分区扫描策略下成形件短梁件的总变形和z向变形。结果不同分区扫描策略下成形短梁件和基板的变形趋势相同,均为面向热源的翘曲变形;与分6个子区域和8个子区域相比,每层分16个子区域扫描成形的短梁件残余变形最小,且较6分区减小了约12%;顺序扫描、对角扫描和向外扫描3种分区间跳转顺序下成形的短梁件残余变形相差不大。结论随着分区尺寸的减小,激光金属沉积短梁件的残余变形逐渐减小,每层分16个子区域,从中间往两侧向外成形的分区扫描策略成形得到的短梁件残余变形最小。

关键词：分区扫描激光金属沉积有限元残余变形

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激光选区熔化钛铝合金裂纹形成机理及抑制研究

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机械工程学报 2020年第3期56卷 181-188页

作者：杨益党明珠李伟魏青松华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

裂纹是激光选区熔化成形TiAl合金时最常见、破坏性最大的一种缺陷。以Ti-47Al-2Cr-2Nb合金粉末为成形材料,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱分析及残余应力检测等检测方法,研究SLM成形TiAl合金过程中裂纹的形成机理及抑制方法... 详细信息

裂纹是激光选区熔化成形TiAl合金时最常见、破坏性最大的一种缺陷。以Ti-47Al-2Cr-2Nb合金粉末为成形材料,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线能谱分析及残余应力检测等检测方法,研究SLM成形TiAl合金过程中裂纹的形成机理及抑制方法。研究结果表明:SLM成形TiAl合金的裂纹为冷裂纹,具有穿晶断裂的特征。由于SLM成形过程中的快速加热冷却,成形件内部残余应力高于材料的抗拉强度,导致了裂纹的形成。裂纹多起源于试样侧面边缘粉末黏结、缺口等缺陷存在的地方,此外,合金试样内部含有大量的α2脆性相及孔隙,也有利于裂纹产生和拓展。随着基板预热温度逐渐提升到300℃,一方面温度梯度减小使得材料热胀冷缩减弱,试样内部的残余应力由(267.2±13.4)MPa降低到(172.6±8.6)MPa;另一方面,预热导致β相稳定性提高,α2脆性相的含量减少,最终使得试样中的裂纹数量和尺寸明显得到控制,试样的相对致密度也由87.64%上升到93.84%。

关键词：激光选区熔化 TiAl合金裂纹形成机理基板预热

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高强钢大型构件锻造全流程微观组织演化预测分析

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塑性工程学报 2023年第10期30卷 43-51页

作者：苏阳黄亮赵明杰李旭阳孙朝远李蓬川李建军华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074 中国第二重型机械集团德阳万航模锻有限责任公司四川德阳618000

基于300M钢锻造全流程微观组织演化模型在DEFORM3D软件中进行了二次开发,建立了300M钢大型构件锻造全流程微观组织演化预测分析平台。为验证平台的可靠性,基于预测分析平台对300M钢圆柱试样锻造全流程过程的晶粒尺寸及再结晶体积分数进... 详细信息

基于300M钢锻造全流程微观组织演化模型在DEFORM3D软件中进行了二次开发,建立了300M钢大型构件锻造全流程微观组织演化预测分析平台。为验证平台的可靠性,基于预测分析平台对300M钢圆柱试样锻造全流程过程的晶粒尺寸及再结晶体积分数进行了预测,并将其与实验结果对比发现,预测值与实验值的相关性系数均在0.95以上,表明所开发的锻造全流程微观组织预测分析平台准确可靠。进一步地,针对某型号300M钢大型飞机起落架因结构复杂导致微观组织难控的问题,在开发的预测分析平台上进行了全流程数值模拟。结果表明:飞机起落架锻件晶粒尺寸分布不均匀,端部中心、凸起部分区域发生了动态再结晶且晶粒细化较为明显,杆部动态再结晶程度低且平均晶粒尺寸粗大。

关键词：大型构件二次开发微观组织演化锻造全流程

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磁场辅助电弧焊接旋转等离子体行为的数值模拟

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精密成形工程 2021年第6期13卷 123-129页

作者：母中彦胡仁志庞盛永华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

目的研究外加纵向磁场对倾斜电极TIG焊接的电弧温度分布、流动模式和工件所受热力作用的影响。方法建立磁场-电弧复合焊接热、电、磁、流动的三维数学模型。通过数值模拟和高速摄像实验,揭示倾斜电极电弧在外加磁场作用下的流动、形貌... 详细信息

目的研究外加纵向磁场对倾斜电极TIG焊接的电弧温度分布、流动模式和工件所受热力作用的影响。方法建立磁场-电弧复合焊接热、电、磁、流动的三维数学模型。通过数值模拟和高速摄像实验,揭示倾斜电极电弧在外加磁场作用下的流动、形貌及温度演化机制。结果外加纵向磁场后,电弧流动速度明显增加,流动模式由沿电极方向喷射变为近似沿竖直方向旋转向下的流动模式;电弧对工件的热作用均匀性提高,热作用中心向电极正下方靠近,但在焊接横向方向上存在偏离;工件受到表面的电弧旋转拖拽力和内部的旋转洛伦兹力作用,最大洛伦兹力可达50 000 N/m^(3)。结论基于所建立数学模型的模拟结果与实验电弧形貌吻合良好,结果表明,外加纵向磁场能够显著改变电弧的形态及流动模式,提高电弧热流密度的均匀性,并能够对熔池产生有效的搅拌作用。

关键词：复合焊接电弧焊接等离子体磁场数值模拟

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4D打印热塑性聚氨酯/钕铁硼磁性复合材料成形工艺与性能研究

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机械工程学报 2020年第15期56卷 80-89页

作者：张策伍宏志闫春泽华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

传统的3D打印技术逐渐无法满足高端制造领域对构件的要求,材料-结构-功能一体化增材制造即4D打印技术将是新的发展方向。为此,选取热塑性聚氨酯(TPU)/钕铁硼(NdFeB)磁性复合材料体系,采用激光选区烧结(Selective laser sintering,SLS)... 详细信息

传统的3D打印技术逐渐无法满足高端制造领域对构件的要求,材料-结构-功能一体化增材制造即4D打印技术将是新的发展方向。为此,选取热塑性聚氨酯(TPU)/钕铁硼(NdFeB)磁性复合材料体系,采用激光选区烧结(Selective laser sintering,SLS)工艺成形具有不同Nd FeB含量的复合材料成形件,研究了复合粉末的粒度及其分布、微观形貌、成形前后化学基团演变,成形件晶体结构、力学性能及变形行为,结果表明Nd Fe B含量会影响复合材料成形件的力学性能和变形行为,增加Nd Fe B含量能够增大成形件在磁场中受到的作用力;当Nd Fe B含量在复合材料中质量分数为30%时,复合材料成形件拥有最佳的拉伸强度。本研究将TPU/NdFeB复合材料体系作为一种创新的4D打印材料,成形的磁性智能构件在磁场中发生变形,实现了磁场驱动的4D打印,对4D打印磁性智能构件的发展具有指导意义。

关键词： 4D打印激光选区烧结磁性材料聚合物复合材料

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激光熔丝增材过程传热流动行为数值模拟

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精密成形工程 2021年第2期13卷 74-80页

作者：胡仁志母中彦黄安国庞盛永华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

目的研究激光熔丝增材制造过程的熔池流动特性,探究工艺参数对熔池流动与传热行为的影响。方法建立了考虑运动丝材持续送进过程的激光熔丝增材熔池传热和流动行为数学模型。针对316L不锈钢的激光熔丝增材制造,开展了成形过程中丝材送进... 详细信息

目的研究激光熔丝增材制造过程的熔池流动特性,探究工艺参数对熔池流动与传热行为的影响。方法建立了考虑运动丝材持续送进过程的激光熔丝增材熔池传热和流动行为数学模型。针对316L不锈钢的激光熔丝增材制造,开展了成形过程中丝材送进、熔化和凝固行为的实验和数值模拟研究。结果模拟结果显示在成形过程中,准稳态阶段激光辐照中心的最高温度约为2500 K。金属液主要由丝材端部向熔池尾部流去,并在熔池尾部凝固形成堆积体。同时,熔池表面最大速度可达0.8 m/s,并具有速度振荡特征。结论基于激光熔丝增材制造过程数学模型的模拟结果与实验吻合良好,结果表明,减小送丝速度会增大熔池表面高温区面积,并导致熔池的速度振荡程度增加。

关键词：激光熔丝增材制造丝材过渡数值模拟熔池

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非晶合金耐蚀性研究进展

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中国腐蚀与防护学报 2021年第3期41卷 277-288页

作者：王东亮丁华平马云飞龚攀王新云华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室武汉430074

综述了非晶合金耐蚀性的研究现状,归纳了合金成分、合金结构、制备工艺、腐蚀介质、表面状态、加载应力以及其他重要因素对非晶合金耐蚀性的影响规律,总结了非晶合金耐蚀性能的改善途径,并对非晶合金耐蚀性研究方面存在的问题和今后的... 详细信息

综述了非晶合金耐蚀性的研究现状,归纳了合金成分、合金结构、制备工艺、腐蚀介质、表面状态、加载应力以及其他重要因素对非晶合金耐蚀性的影响规律,总结了非晶合金耐蚀性能的改善途径,并对非晶合金耐蚀性研究方面存在的问题和今后的发展趋势进行了探讨和展望。

关键词：非晶合金耐蚀性影响因素改善方法

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