检索结果-内蒙古大学图书馆

浙江大学学报(工学版) 2025年第2期59卷 362-374页

作者：叶身村周兵柴天干年妃贺帅湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 舍弗勒智能驾驶科技(长沙)有限公司湖南长沙410036

针对不可避撞场景下如何有效地减小车辆碰撞损伤并保证响应的高实时性,提出采用决策层和运动控制层分层结构的碰撞损伤最小化策略.考虑在车辆动力学约束的情况下通过求解最优控制问题生成离线轨迹库,通过四自由度碰撞模型和碰撞前的车... 详细信息

针对不可避撞场景下如何有效地减小车辆碰撞损伤并保证响应的高实时性,提出采用决策层和运动控制层分层结构的碰撞损伤最小化策略.考虑在车辆动力学约束的情况下通过求解最优控制问题生成离线轨迹库,通过四自由度碰撞模型和碰撞前的车辆状态来估计碰后自车失稳风险,通过碰撞损伤评估模型在线评估轨迹库中轨迹的碰撞时风险和碰后自车失稳风险,在决策时以极短时间从轨迹库中确定出最优轨迹.在运动控制层,为了保持轨迹跟踪精度和车辆稳定性,基于模型预测控制建立轨迹跟踪与横摆稳定性协同控制器.在不同场景下进行仿真,验证所提出的碰撞损伤最小化策略的有效性.仿真结果表明,所提出的碰撞损伤最小化策略能够在保证不同工况下车辆稳定性的同时,有效地减小车辆碰撞损伤.

关键词：不可避撞碰撞损伤四自由度碰撞模型轨迹跟踪横摆稳定性

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AZ31B镁合金功率调制环形光斑光纤激光焊接试验研究

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机械工程学报 2025年第2期61卷 151-161页

作者：张明军李晨希邹江林程波张健仝永刚胡永乐陈根余长沙理工大学机械装备高性能智能制造关键技术湖南省重点实验室长沙410114 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 北京工业大学高功率及超快激光先进制造实验室北京100124

镁合金激光焊接的关键的缺陷是焊缝成形差、晶粒粗化及接头性能差。提出环形光斑光纤激光束与功率正弦调制协同作用的镁合金激光深熔焊新工艺,并深入分析了功率调制参数对AZ31B镁合金对接接头表面成形、显微组织和力学性能的影响。结果... 详细信息

镁合金激光焊接的关键的缺陷是焊缝成形差、晶粒粗化及接头性能差。提出环形光斑光纤激光束与功率正弦调制协同作用的镁合金激光深熔焊新工艺,并深入分析了功率调制参数对AZ31B镁合金对接接头表面成形、显微组织和力学性能的影响。结果表明,与恒功率环形光斑激光焊相比,中心光束功率调制环形光斑激光焊缝上表面塌陷显著改善,且成形均匀。中心光束功率调制环形光斑激光焊时,熔池表面熔融金属波动速度较低,焊接小孔和上表面熔池流动更为稳定,有助于产生均匀的鱼鳞纹焊缝。中心光束功率调制可以改变焊缝显微组织结构,合适的调制频率下焊缝中心细小等轴晶区宽,热影响产生的粗晶区窄;过大的调制频率时,焊缝中心等轴晶区消失,形成大量粗晶区,但晶粒内部形成大量变形晶粒。当中心光束功率调制振幅和频率分别为500 W和200 Hz时,接头抗拉强度高达233.41 MPa,伸长率为9.52%,分别约为母材的82.3%和76%,断口以韧性断裂为主,局部存在解理特征。

关键词：激光焊接 AZ31B镁合金环形光斑功率调制组织性能

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EN AW 6005A铝合金材料失效模型标定及对比研究

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计算机仿真 2025年第3期42卷 191-198+375页

作者：张海波余磊姚如洋孙光永中车株洲电力机车有限公司湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

铝合金作为一类力学性能优异的轻量化材料，被广泛应用于轨道列车车体中。当列车发生事故时，常常伴随着车体铝合金的大变形和断裂失效，如何建立高精度的断裂模型及准确的表征模型参数事关列车车体仿真分析的精度，严重影响列车的开发... 详细信息

铝合金作为一类力学性能优异的轻量化材料，被广泛应用于轨道列车车体中。当列车发生事故时，常常伴随着车体铝合金的大变形和断裂失效，如何建立高精度的断裂模型及准确的表征模型参数事关列车车体仿真分析的精度，严重影响列车的开发进度和品质。为此，针对车体用EN AW 6005A铝合金开展了一系列韧性金属断裂行为和失效模型标定的研究。首先，设计了EN AW 6005A铝合金在5种应力状态下的拉伸样件并借助数字图像相关技术(DIC)获取了样件表面的全场应变信息，然后通过数值仿真的方法准确获得了不同应力状态下的应力三轴度。最后对Johnson-Cook、GISSMO以及最大主应变这三种失效模型进行了标定。通过对比三种失效模型的仿真结果可知，GISSMO模型更加准确，因此更适合用于描述EN AW 6005A铝合金在复杂应力状态下的断裂行为。

关键词：铝合金断裂失效失效模型参数反求

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自冲铆接和预穿孔自冲铆接的钢/铝板成形质量的数值模拟研究

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锻压技术 2025年第04期 183-194页

作者：于万元王超陈涛谭海伦柳州职业技术学院汽车工程学院湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

对比研究了传统自冲铆接(C-SPR)和预穿孔自冲铆接(PH-SPR)在连接钢/铝板时的成形差异，分析铆钉硬度、铆钉和模具的几何尺寸、板材材料和厚度对成形质量的影响。基于LS-DYNA建立了SPR工艺铆接过程的二维轴对称有限元模型。通过比较试验... 详细信息

对比研究了传统自冲铆接(C-SPR)和预穿孔自冲铆接(PH-SPR)在连接钢/铝板时的成形差异，分析铆钉硬度、铆钉和模具的几何尺寸、板材材料和厚度对成形质量的影响。基于LS-DYNA建立了SPR工艺铆接过程的二维轴对称有限元模型。通过比较试验和模拟的SPR接头截面形状，验证了数值模型的准确性。结果表明：当铆钉的屈服强度为0.9～1.3 GPa时，PH-SPR接头具有更高的底切值，同时PH-SPR工艺需要选择合适的铆钉长度来保证成形质量。C-SPR和PH-SPR接头的底部厚度受模具尺寸参数的影响较底切值明显。PH-SPR在连接不同材料组合时，具备更高的通用性，而C-SPR仅适合连接屈服强度低于500 MPa的板材。C-SPR和PH-SPR均适合连接较薄(厚度≤1.6 mm)的上层板。

关键词：钢/铝板传统自冲铆接预穿孔自冲铆接成形质量底切值

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搭接形式和板材层数对自冲铆接接头力学性能的影响

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锻压技术 2025年第2期50卷 158-166页

作者：于万元王超马书坤贾丽刚罗爱辉柳州职业技术大学汽车工程学院广西柳州545001 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082 湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司整车性能集成部湖南长沙410205 上汽通用五菱汽车股份有限公司整车工程广西柳州545000 宝山钢铁股份有限公司汽车用钢研究所上海201900

以总厚度为4.5 mm的6063-T6铝合金板材为研究对象,对其不同搭接形式和板材层数对自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响进行了研究,共制作了4种接头:3-A、3-B、2-A和2-B。结果表明:不同搭接形式和板材层数对底切值的影响较小,对剩余厚... 详细信息

以总厚度为4.5 mm的6063-T6铝合金板材为研究对象,对其不同搭接形式和板材层数对自冲铆接接头成形质量和力学性能的影响进行了研究,共制作了4种接头:3-A、3-B、2-A和2-B。结果表明:不同搭接形式和板材层数对底切值的影响较小,对剩余厚度的影响较大。搭接形式和板材层数对接头的变形模式和力学性能有显著影响,其中3-B接头在剪切试验过程中始终承受剪切力,未发生板材弯曲变形。3-B接头的峰值力和能量吸收最高,比3-A、2-A和2-B这3种接头中的最小值分别高出76.6%和386%。搭接形式和板材层数对接头的失效模式产生了明显影响,但铝板的失效模式均为剪切载荷作用下的韧性断裂。

关键词：铝合金自冲铆接搭接形式板材层数成形质量力学性能失效模式

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万瓦级光纤激光焊接过程中小孔内外等离子体研究

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物理学报 2014年第10期63卷 191-198页

作者：李时春陈根余周聪陈晓锋周宇湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

为了进一步深入了解超高功率光纤激光深熔焊接过程中等离子体特征,试验拍摄了深熔小孔内外等离子体形态,并采用光谱仪检测分析了光纤激光致等离子体光谱信号.利用检测得到的等离子体光谱信号,计算研究了等离子体的电子温度、电子密度、... 详细信息

为了进一步深入了解超高功率光纤激光深熔焊接过程中等离子体特征,试验拍摄了深熔小孔内外等离子体形态,并采用光谱仪检测分析了光纤激光致等离子体光谱信号.利用检测得到的等离子体光谱信号,计算研究了等离子体的电子温度、电子密度、电离度以及等离子体压力特征,并分析了在小孔内不同深度处及孔外等离子体的变化规律.结果表明,孔内等离子体呈现不均匀分布特征,孔外金属蒸气远多于等离子体.等离子体光谱分析显示,光纤激光致等离子体辐射出的谱线较少,即电离程度较低.进一步的计算结果同样证实了光纤激光致等离子体处于弱电离状态,但等离子体电子密度仍然处于较高水平,且等离子体瞬态压力可达到数百个大气压.

关键词：光纤激光深熔焊接等离子体压力

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添加Sn粉激光焊接钢/铝合金异种金属的显微组织与性能

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金属学报 2013年第8期49卷 959-968页

作者：周惦武彭艳徐少华刘金水湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

采用光纤激光器对厚度为1.4 mm的DC56D+ZF镀锌钢和厚度为1.2 mm的6016铝合金平板试件进行了添加Sn粉的激光搭接焊实验,利用卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和微机控制电子万能试验机等研究了添加Sn粉前后焊接接头各区域的金相组织... 详细信息

采用光纤激光器对厚度为1.4 mm的DC56D+ZF镀锌钢和厚度为1.2 mm的6016铝合金平板试件进行了添加Sn粉的激光搭接焊实验,利用卧式金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射和微机控制电子万能试验机等研究了添加Sn粉前后焊接接头各区域的金相组织、断口形貌、界面元素分布、主要物相与接头力学性能,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了添加Sn后新形成物相FeSn和FeAl化合物的模量和热力学性能.结果表明,在激光功率为2000 W,焊接速度45 mm/s,离焦量+2.0 mm,Ar气为保护气体且流量为15 L/min的条件下,添加Sn粉焊接试样的焊缝表面成形性良好,焊缝区晶粒细小,焊接接头的平均剪切强度为62.17 MPa,与没有添加Sn相比,剪切强度提高1.46倍.由于细晶强化,提高熔池金属的流动性,利于钢/铝合金界面结合,减少Fe-Al金属间化合物层厚度,新形成的FeSn的金属间化合物具有较好延性,高温下结构稳定,抑制或减少了Fe-Al脆性金属间化合物的生成,因而添加Sn粉改善了焊接接头的力学性能.

关键词：激光焊接钢铝合金异种金属金属间化合物添加Sn粉

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空间盘绕型声学超材料的亚波长拓扑谷自旋态

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物理学报 2017年第22期66卷 104-111页

作者：郑圣洁夏百战刘亭亭于德介湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

声子晶体的Dirac线性色散关系,使其具有奇特的声拓扑特性,在声波控制领域具有良好的应用前景.目前,声子晶体的拓扑边缘态主要基于Bragg散射所产生的能带结构,难以实现低频声波的受拓扑保护单向边缘传输.本文引入空间盘绕结构,设计了具有... 详细信息

声子晶体的Dirac线性色散关系,使其具有奇特的声拓扑特性,在声波控制领域具有良好的应用前景.目前,声子晶体的拓扑边缘态主要基于Bragg散射所产生的能带结构,难以实现低频声波的受拓扑保护单向边缘传输.本文引入空间盘绕结构,设计了具有C_(3v)对称性的空间盘绕型声学超材料,并研究其布里渊区高对称点(K/K'点)的亚波长Dirac锥形线性色散.接着,通过旋转打破空间盘绕型声学超材料的镜像对称性,使其Dirac简并锥裂开而产生亚波长拓扑相变和亚波长拓扑谷自旋态.最后,采用拓扑相位互逆的声学超材料构造拓扑界面,实现声拓扑谷自旋传输.空间盘绕型声学超材料的亚波长Dirac线性色散与亚波长拓扑谷自旋态突破了声子拓扑绝缘体的几何尺寸限制,为声拓扑稳健传输在低频段的应用提供理论基础.

关键词：空间盘绕结构亚波长声学超材料 Dirac简并锥拓扑谷自旋态

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无油涡轮增压器的设计及其试验研究

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机械工程学报 2018年第19期54卷 129-136页

作者：刘万辉吕鹏余睿冯凯湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

对采用空气箔片轴承支承的无油涡轮增压器进行了设计和试验性研究。详细阐述了无油涡轮增压器以及所采用的空气箔片轴承的设计过程。通过静态加载试验预估了空气箔片轴承的名义间隙,采用Link-Spring模型预测了空气箔片轴承支承结构的刚... 详细信息

对采用空气箔片轴承支承的无油涡轮增压器进行了设计和试验性研究。详细阐述了无油涡轮增压器以及所采用的空气箔片轴承的设计过程。通过静态加载试验预估了空气箔片轴承的名义间隙,采用Link-Spring模型预测了空气箔片轴承支承结构的刚度,结合Link-Spring模型和雷诺方程,采用扰动法对轴承的动态刚度和阻尼系数进行了有效预测。线性转子动力学分析表明设计的无油涡轮增压器转子的前两阶刚体模态临界转速均在所用空气箔片轴承的起飞转速之下,转子的正常运行转速在一阶弯曲模态临界转速之下并具有足够的安全裕度。对整个转子系统进行了转子动力学分析与计算之后,在此基础上搭建了无油涡轮增压器试验台,初步的升降速试验结果表明:转子在20 kr/min～60 kr/min出现较大的次同步振动,但是转子在68 kr/min时次同步振动显著减小,转子在68 kr/min稳速时的轨迹以及FFT分析表明转子在该转速下的主要振动来自同步振动,这表明增压器可以在68 kr/min稳定运行。同时,实时测量了推力轴承和径向轴承的温度,在68 kr/min稳速期间,推力轴承和径向轴承温度分别在52℃和32℃处小幅波动,说明了该转子-轴承系统的相对稳定性。

关键词：无油涡轮增压器转子动力学空气箔片轴承

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Ni单晶体塑性应变的非均匀性与加工硬化

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金属学报 2015年第12期51卷 1457-1464页

作者：王晓钢姜潮韩旭湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

通过数字图像相关方法获取全场应变信息,从应变非均匀性的角度研究Ni单晶体的加工硬化行为.首先提出一种适用于描述单晶体变形的数字图像相关方法,用于准确获取应变场.拉伸实验结果表明,Ni单晶体的塑性应变具有显著的局部化特征,这与滑... 详细信息

通过数字图像相关方法获取全场应变信息,从应变非均匀性的角度研究Ni单晶体的加工硬化行为.首先提出一种适用于描述单晶体变形的数字图像相关方法,用于准确获取应变场.拉伸实验结果表明,Ni单晶体的塑性应变具有显著的局部化特征,这与滑移带的形成、发展密切相关.根据应变场的演化特征,3种变形机制可被确定,且发现它们与材料的3个加工硬化阶段具有一一对应关系.在位错理论框架下,两者之间的内在联系得到了合理的解释,并通过对材料微观结构演化的实验观测得到了很好的验证.

关键词： Ni单晶体加工硬化塑性变形数字图像相关非均匀性

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