检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第2期61卷 106-119页

作者：杜冰万宇凡陈星池王绪辰燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

针对基于四种典型形状板料的剪切起皱试验的板料塑性成形统一起皱判定线建立效率过低的问题,借助ABAOUS提供的二次开发功能,利用Pvthon脚本语言编写插件注册脚本和插件程序GU脚本,建立用户界面,实现了参数化、自动化建模和板料统一起皱... 详细信息

针对基于四种典型形状板料的剪切起皱试验的板料塑性成形统一起皱判定线建立效率过低的问题,借助ABAOUS提供的二次开发功能,利用Pvthon脚本语言编写插件注册脚本和插件程序GU脚本,建立用户界面,实现了参数化、自动化建模和板料统一起皱判定线自动输出,省去了人工操作时间成本。在此基础上,为进一步省去数值模拟所需时间,利用二次开发输出的判定线数据建立了预测薄板统一起皱判定线的BP神经网络预测模型。将预测结果与有限元仿真结果进行比较,结果表明两种方法的预测结果基本一致,但神经网络具备更加高效的预测能力,所需时间缩短了上千倍,能够实现不同材料统一起皱判定线的快速输出,对为不同材料金属板料的起皱预测提供了便捷有效、高效、准确的新方法。

关键词：二次开发神经网络板料起皱失稳 Python 统一起皱判定

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基于Arrhenius和BP-ANN模型的Mg-Mn-Ce合金热压缩变形行为

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稀有金属材料与工程 2025年第2期54卷 517-523页

作者：杨阳汪伟君杨柳彭昊姜浩河北科技师范学院机电工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

在变形温度723~873 K和应变速率0.0001~0.1 s^(-1)的条件下,对挤压态Mg-Mn-Ce合金进行了热压缩实验。依据获得的真实应力-应变曲线,分析了变形温度和应变速率对材料流动应力的影响规律;基于Arrhenius和BP-ANN模型建立了本构关系,并进行... 详细信息

在变形温度723~873 K和应变速率0.0001~0.1 s^(-1)的条件下,对挤压态Mg-Mn-Ce合金进行了热压缩实验。依据获得的真实应力-应变曲线,分析了变形温度和应变速率对材料流动应力的影响规律;基于Arrhenius和BP-ANN模型建立了本构关系,并进行了准确性评估;利用BP-ANN模型获取的本构数据,绘制了热加工图并开展了数值模拟。结果表明:随着变形温度升高和应变速率降低,合金的流动应力下降;建立的BP-ANN模型预测的精度更高,相关系数可达0.9990,平均相对误差仅为2.69%;合金的热加工范围应选择在0.001~0.01 s^(-1)和773~823 K的范围进行;数值模拟与实验结果吻合较好,可以用来指导合金的热塑性成形。

关键词： Mg-Mn-Ce合金热压缩本构关系加工图数值模拟

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考虑应力比的TRIP双相钢疲劳裂纹扩展试验及有限元模拟

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钢铁 2025年第4期 114-124页

作者：邹宗园宋宇池艳阳陈雷燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室燕山大学河北省金属精密塑性加工技术创新中心中信戴卡股份有限公司燕山大学机械工程学院

疲劳裂纹扩展行为是引起工程结构件失效的最重要原因之一，而应力比是影响疲劳裂纹扩展行为的重要因素。因此，分析应力比对工程结构件的直接影响十分必要。针对以Mn-N代替Ni元素的高性能TRIP(transformation induced plasticity)双相... 详细信息

疲劳裂纹扩展行为是引起工程结构件失效的最重要原因之一，而应力比是影响疲劳裂纹扩展行为的重要因素。因此，分析应力比对工程结构件的直接影响十分必要。针对以Mn-N代替Ni元素的高性能TRIP(transformation induced plasticity)双相不锈钢，利用INSTRON 8801液压伺服疲劳试验机，开展应力比分别为0.1、0.2、0.3和0.5的疲劳裂纹扩展试验研究。测得不同应力比下的疲劳裂纹扩展门槛值，分析应力比对疲劳裂纹扩展门槛值的影响规律，并建立了疲劳裂纹扩展门槛值预测模型；基于Pairs模型、Elber模型以及改进的Forman模型，分别对不同应力比下的疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子关系进行理论建模，求解模型参数，并比较分析3种模型的预测精度、特点以及适用性，探讨应力比对TRIP双相钢疲劳裂纹扩展速率的影响。基于扩展有限元法，对不同应力比的疲劳裂纹扩展行为开展有限元模拟，模拟结果与试验结果吻合良好。模拟结果准确揭示了TRIP双相钢在不同应力比下疲劳裂纹扩展过程中的等效应力分布、塑性变形区及裂纹形状的变化规律。研究结果不仅可以丰富该类高性能TRIP双相钢疲劳裂纹扩展行为的基础试验数据，而且可以揭示应力比对该类试验钢疲劳裂纹扩展行为的影响规律，对进一步开发并应用此类高性能TRIP双相钢具有非常重要的意义。

关键词： TRIP双相钢 CT试样应力比疲劳裂纹扩展行为疲劳裂纹扩展试验疲劳裂纹扩展门槛值预测模型扩展有限元法

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DP980超高强钢与AA5052铝合金薄板预成形无铆连接实验研究

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精密成形工程 2025年第1期17卷 97-106页

作者：张山寅邓勃然胡寓婷卢晓镡仇平肖宏燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

目的研究预成形无铆连接相关工艺参数对超高强钢与铝合金薄板接头形貌的影响及连接效果。方法采用预成形无铆连接方法,对钢板进行预成形,解决铆接过程中因变形抗力太大导致的接头断裂或互锁量不足问题,同时,提出带有压台结构的铆接凸模... 详细信息

目的研究预成形无铆连接相关工艺参数对超高强钢与铝合金薄板接头形貌的影响及连接效果。方法采用预成形无铆连接方法,对钢板进行预成形,解决铆接过程中因变形抗力太大导致的接头断裂或互锁量不足问题,同时,提出带有压台结构的铆接凸模,以防止铝合金材料外溢,压实接头,进一步提高铆接质量。选取DP780高强钢、DP980超高强钢和AA5052铝合金薄板为研究对象,以预成形深度、凹模深度以及凸模压台高度为变量,通过各种组合方法进行无铆连接实验,对比分析各工艺参数对DP780/AA5052和DP980/AA5052接头形貌的影响规律,最后采用剪切和剥离强度实验,评价DP980/AA5052预成形无铆连接的可行性与效果。结论接头检测结果表明,随着预成形深度和凹模深度的增大以及压台高度的减小,接头互锁量增大,其中预成形深度影响较大;随着预成形深度和压台高度的减小以及凹模深度的增大,接头颈厚略有增加,其中凹模深度影响较大。由剪切和剥离实验可知,进行剪切实验时,DP780/AA5052接头出现剥离和剪切失效,DP980/AA5052接头皆为剥离失效;进行剥离实验时,2种板材接头都为铝板撕裂失效;对比两者接头剪切强度得到DP980/AA5052接头连接强度高于DP780/AA5052接头的连接强度,验证了超高强钢与铝合金薄板预成形无铆连接的可行性。

关键词：预成形无铆连接 DP980超高强钢 AA5052铝合金压台凸模

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基于NSGA-Ⅱ算法的高压螺纹插装式溢流阀综合性能优化

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机械工程学报 2025年第08期 319-330页

作者：陈俊翔孔祥东郭煜杰艾超起重机械关键技术全国重点实验室燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室

高压螺纹插装式溢流阀在工程机械中应用广泛，结构参数对其启闭特性、压力流量特性、稳定性、动态响应性存在交叉影响，设计不合理易造成插装阀在液压系统中出现压力冲击、振动、憋压等问题。基于高压螺纹插装式溢流阀原理构型，建立启... 详细信息

高压螺纹插装式溢流阀在工程机械中应用广泛，结构参数对其启闭特性、压力流量特性、稳定性、动态响应性存在交叉影响，设计不合理易造成插装阀在液压系统中出现压力冲击、振动、憋压等问题。基于高压螺纹插装式溢流阀原理构型，建立启闭、压力流量特性、稳定性和动态响应性数学模型，分析关键参数对其综合性能的耦合影响；以开启率、调压偏差、稳定性、动态响应性性能提升为优化目标，耦合结构参数为变量，现有性能及几何尺寸为约束，建立综合性能优化模型；通过NSGA-Ⅱ算法求解出Pareto解集，并对优化结果进行仿真与试验验证。研究结果表明，优化后开启率提高1.18%，调压偏差下降15.75%，阀前压力超调下降7.48%，响应时间缩短5.24%，稳定裕度明显提高。为高压螺纹插装式溢流阀综合性能优化提供理论指导。

关键词：螺纹插装式溢流阀综合性能优化 NSGA-Ⅱ算法交叉耦合

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连续点式锻压激光快速成形TC11钛合金的组织和力学性能

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金属学报 2017年第9期53卷 1065-1074页

作者：席明哲吕超吴贞号尚俊英周玮董荣梅高士友燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

采用连续点式锻压激光快速成形技术进行了TC11钛合金厚壁零件成形实验,利用OM、SEM等手段研究了连续点式锻压激光快速成形TC11钛合金的组织和力学性能。结果表明,TC11钛合金试样内部的等轴晶晶粒尺寸均匀,平均晶粒尺寸48.7 mm。等轴晶... 详细信息

采用连续点式锻压激光快速成形技术进行了TC11钛合金厚壁零件成形实验,利用OM、SEM等手段研究了连续点式锻压激光快速成形TC11钛合金的组织和力学性能。结果表明,TC11钛合金试样内部的等轴晶晶粒尺寸均匀,平均晶粒尺寸48.7 mm。等轴晶的晶界α相连续,晶内是初生α相板条+β转变组织组成的双态组织。在连续点式锻压激光快速成形过程中,连续点式锻压时,TC11钛合金厚壁零件的表层变形区深度约为1.5 mm,变形量为20%。在连续点式锻压冷变形TC11钛合金上表面沉积新层过程中,当激光束扫描经过时,熔池热影响区中约1 mm厚(4层)冷变形TC11钛合金被加热到钛合金β转变温度之上,并在0.86 s内完成再结晶。力学性能结果表明,与TC11钛合金锻件相比,连续点式锻压激光快速成形的TC11钛合金的强度高,而塑性低。断口形貌分析表明,晶间断裂是导致TC11钛合金塑性差的主要原因。

关键词：连续点式锻压激光快速成形 TC11钛合金显微组织拉伸性能

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热处理对连续点式锻压激光快速成形GH4169合金组织与拉伸性能的影响

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金属学报 2017年第2期53卷 239-247页

作者：席明哲周玮尚俊英吕超吴贞号高士友燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

研究了热处理对连续点式锻压激光快速成形GH4169合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,980STA热处理未能使连续点式锻压激光快速成形GH4169合金发生再结晶,合金的拉伸性能达不到锻件标准。经1020STA热处理后,合金发生完全再结晶,等... 详细信息

研究了热处理对连续点式锻压激光快速成形GH4169合金显微组织和拉伸性能的影响。结果表明,980STA热处理未能使连续点式锻压激光快速成形GH4169合金发生再结晶,合金的拉伸性能达不到锻件标准。经1020STA热处理后,合金发生完全再结晶,等轴晶晶粒尺寸分布均匀,平均晶粒尺寸约为12.8μm,Laves相未被完全固溶,合金的强度和塑性超过锻件标准。1050STA热处理合金的再结晶平均晶粒尺寸约为25.3μm,Laves相完全固溶消失,与1020STA热处理合金相比,合金的强度下降而塑性上升,强度和塑性超过锻件标准。经1080STA热处理后,合金再结晶晶粒尺寸分布不均匀程度明显增大,平均晶粒尺寸约为123.6μm,与1020STA和1050STA热处理合金相比,合金的强度和塑性都大幅度下降,仅与锻件标准相当。

关键词：连续点式锻压激光快速成形 GH4169 显微组织拉伸性能

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基于联合测控的电液伺服阀动态性能测试研究

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农业机械学报 2016年第1期47卷 377-382页

作者：权凌霄盛世伟陈刚燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学先进锻压成型技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

针对电液伺服阀动态特性测试精度低、高频控制效果较差的问题,在GB/T 15623.1—2003基础上构建电液伺服阀联合测控平台,利用PLC系统对作动筒进行低频控制,减小了测试原理误差。提出了一种对扫频控制信号进行积分计算来进行频率响应特性... 详细信息

针对电液伺服阀动态特性测试精度低、高频控制效果较差的问题,在GB/T 15623.1—2003基础上构建电液伺服阀联合测控平台,利用PLC系统对作动筒进行低频控制,减小了测试原理误差。提出了一种对扫频控制信号进行积分计算来进行频率响应特性分析的计算方法。利用Lab VIEW软件采取定采样、变采样率的方法发出信号,实现对扫频信号的精确控制。给出了MOOG D761-2716A型机械反馈伺服阀及MOOG D661-1945E型电位移反馈伺服阀的动态性能实测曲线,试验证明,所提方法对电液伺服阀动态性能测试精度可达±4%。

关键词：电液伺服阀联合测控低频控制动态测试

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扫描方式和退火热处理对激光快速成形TA15钛合金组织与性能的影响

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稀有金属材料与工程 2014年第2期43卷 445-449页

作者：席明哲高士友刘博李小榕燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室河北秦皇岛066004

分别采用单向扫描和编织扫描方式,激光快速成形了两个TA15钛合金厚壁零件,研究了扫描方式、退火热处理对TA15钛合金组织和拉伸力学性能的影响。结果表明,激光快速成形TA15钛合金具有良好的金相组织热稳定性。编织扫描方式可显著细化TA1... 详细信息

分别采用单向扫描和编织扫描方式,激光快速成形了两个TA15钛合金厚壁零件,研究了扫描方式、退火热处理对TA15钛合金组织和拉伸力学性能的影响。结果表明,激光快速成形TA15钛合金具有良好的金相组织热稳定性。编织扫描方式可显著细化TA15钛合金的金相组织,与单向扫描方式制备的TA15钛合金相比,编织扫描方式制备的TA15钛合金具有更高的力学性能。两种扫描方式制备的TA15钛合金,其沉积态和热处理态的拉伸性能具有各向异性,经940℃/1 h/AC热处理后,两种扫描方式制备的TA15钛合金沿水平方向和垂直方向的拉伸力学性能均超过TA15钛合金退火锻件的力学性能标准。

关键词：激光快速成形 TA15钛合金扫描方式组织力学性能

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金属薄壁管件外压缩径成形理论及实验研究

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中国有色金属学报 2018年第3期28卷 586-593页

作者：杜冰谢军关风龙张鑫赵长财燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

起皱失稳问题是空心薄壁类零件在加工和应用领域的主要瓶颈。基于此,对金属薄壁管件缩径成形过程中的弹塑性失稳规律进行研究,提出预测缩径褶皱、提高成形件质量的方法及技术手段。基于***线性屈曲理论,推导了管坯均布外压作用下的环向... 详细信息

起皱失稳问题是空心薄壁类零件在加工和应用领域的主要瓶颈。基于此,对金属薄壁管件缩径成形过程中的弹塑性失稳规律进行研究,提出预测缩径褶皱、提高成形件质量的方法及技术手段。基于***线性屈曲理论,推导了管坯均布外压作用下的环向弹性及塑性起皱临界载荷表达式;探讨了成形条件及材料参数对管材抗起皱性能强弱的影响。利用固体颗粒介质缩径工艺实现了AA7075管材不同热处理条件下的缩径成形,工艺试验验证了管材缩径成形起皱失稳理论的相关结论。

关键词： AA7075铝合金管件缩径成形起皱失稳固体颗粒介质成形

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