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期刊简介
期刊名称：《塑性工程学报》（Journal of Plasticity Engineering），月刊
主管部门：中国科学技术协会 主办单位：中国机械工程学会
国内统一刊号：CN 11-3449/TG 国际标准刊号：ISSN 1007-2012
电话：010-62912592/82415079 E-mail：sxgcxb@263.net
报道范围：与塑性成形领域及其交叉学科相关的前沿性、创新性的基础理论研究及工程技术应用等优秀科研成果。
收录情况：中文核心期刊要目总览（北大）、中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊、中国科技期刊引证报告统计源核心期刊、RCCSE 中国核心学术期刊、中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）、中国学术期刊文摘数据库（核心版，CSAD-C）、中国学术期刊综合评价数据库、国外被美国化学文摘CA及美国《剑桥科学文摘材料信息》（CSA：MI）、荷兰爱思维尔公司Scopus数据库、《日本科学技术振兴机构中国文献数据库》等。入选机械工程领域高质量科技期刊分级目录（第二版） T1级。
办刊宗旨：活跃本专业学术思想，提高本专业学术理论，强化本专业学术交流，为不断提高我国塑性工程基础水平，确立我国塑性工程界在世界科技阵容中的地位而服务。
“AI赋能塑性加工”专题序言
王涛;<正>当今世界,以人工智能为核心驱动力的智能化浪潮正深刻重塑制造业的格局与未来。塑性加工作为核心零部件与高端装备制造的基础工艺,其发展水平直接关乎航空航天、新能源汽车、海洋工程等战略性产业的核心竞争力。人工智能技术,特别是机器学习、深度学习、强化学习与工业大数据的深度融合,为推动行业向高质量、高效率、高柔性方向发展开辟了前所未有的路径,正引领塑性加工领域从“经验驱动”向“数据与知识协同驱动”的深刻范式变革。
金属塑性成形“材料-工艺-装备”智能化技术综述
王涛;赵文强;任忠凯;刘元铭;韩建超;黄庆学;金属塑性成形技术在现代制造业中至关重要，但传统方法在材料本构描述、工艺缺陷预测、质量优化及装备管控等方面面临精度低、效率差和适应性弱的挑战。近年来，人工智能(AI)技术的兴起为这些问题提供了创新解决方案，推动了该领域向智能化转型。系统归纳了AI技术在金属塑性成形中的应用进展，具体从材料、工艺和装备3个方面进行阐述。在材料本构方面，传统唯象模型的局限性被数据驱动方法克服，人工神经网络(ANN)提升了单一路径下的预测精度，循环神经网络(RNN)模拟复杂加载路径的历史依赖，机器学习(ML)代理模型加速微观组织动态演变预测，物理感知神经网络(PINN)与跨尺度代理模型确保热力学一致性，实现高效多尺度耦合仿真。在成形工艺中，AI通过深度学习(DL)预测宏观缺陷如起皱、回弹和微观损伤，耦合物理驱动提升鲁棒性；智能优化策略如强化学习实现厚度、板形与工艺参数的闭环控制，提高产品质量与效率。在智能装备管控中，深度学习故障诊断方法在变工况和小样本下表现出色，结合迁移学习增强泛化；剩余寿命预测与液压伺服、振动抑制的智能控制框架，支持预测性维护与自主决策。总体而言，AI显著降低了金属成形技术开发成本，明显提升了预测准确率，并在工业场景中验证了可行性。尽管面临可解释性与泛化挑战，未来通过机理-数据融合、小样本学习和数字孪生，将有效赋能金属塑性成形高质量发展。
成形过程数据驱动的人工智能技术应用研究
孙勇;刘子雯;凌云汉;袁超;随着制造业向智能化转型，成形过程作为塑性工程领域的核心环节，面临着工艺优化难、质量预测精度低、生产效率提升瓶颈等挑战。人工智能(AI)技术凭借其强大的数据处理与建模能力，为解决成形过程中的复杂问题提供了新路径。以“成形过程数据+AI”为核心，系统梳理人工智能技术在制造领域的应用逻辑与实践成果。首先，从控制论视角解析人工智能三大学派在制造业的作用，重点阐述行为主义学派(控制论)在制造过程参数调控中的应用；其次，探讨数字孪生系统如何为AI提供结构化、高时效性的数据支撑，构建数字孪生技术牵引复杂系统集成；再次，深入分析机器学习算法(如K-means聚类、神经网络)在成形工艺寻优与质量预测中的具体应用；最后，针对通用大语言模型(LLM)在制造业的局限性，提出基于知识图谱(KG)与检索增强生成(RAG)的锻造领域垂直大模型构建方案，为成形工艺智能化升级提供理论参考与实践路径。
管材弯曲数字化专家系统研究现状综述
王辉;王菲;杨秋成;李捷;刘瑜;系统梳理了管材弯曲数字化专家系统的研究现状，并探讨了其基本架构及关键技术发展。阐述了专家系统在智能制造领域的重要地位及其在管材弯曲成形精度和效率工艺中的应用背景。详细分析了辅助装备设计、工艺路线规划与优化、仿真分析与优化、知识管理与推理模块以及实时监测与自适应控制等关键技术的发展现状与瓶颈挑战。介绍了团队的研究进展及工业应用实践，提出了4项未来重点攻关方向：异构数据的融合与知识管理、智能算法的工程适用性、高精度仿真建模的实时化和系统的产业化部署，旨在为管材弯曲制造的智能化发展提供方法论支撑与技术路线指引。
AI赋能薄壁零件成形制造技术研究进展与方向
胡程玮;刘维;李茂业;孟正华;黄尚宇;薄壁零件被广泛应用于航空航天、新能源汽车等高端装备中，其成形制造技术正朝着多能场、多尺度、轻量化和柔性化等方向快速发展，具有强烈非线性、多重效应耦合和多工艺参数等特点，对传统成形制造技术带来了巨大挑战。人工智能因其对非线性行为、海量数据和复杂多变问题的强大处理能力，在薄壁零件成形制造中展现出广阔的应用前景。从国内外关于人工智能赋能薄壁零件成形制造技术的发展现状出发，梳理了材料性能智能建模与预测、成形工艺智能设计与优化、成形过程智能监测与控制和成形质量智能检测与分析等4个方面的研究进展，并总结了数据与机理双驱动材料建模、工艺数字孪生与在线CAE、多源异构数据融合与处理和多智能体协同柔性成形制造等主要发展方向，加快推动薄壁零件成形制造技术从经验驱动向数据与知识双驱动的模式转变与更新升级。
Cu-Ag合金细-微观不均匀变形的HRDIC研究
杨晓乐;庞博;李文玉;杜三明;采用高分辨数字图像相关技术,结合半原位单轴拉伸实验,系统研究了Cu-4Ag和Cu-20Ag合金细-微观尺度的不均匀变形行为。结果表明:微观尺度下, Cu-4Ag合金滑移带主要在Cu基体内汇聚,形成间隔排列的高应变条纹; Ag颗粒阻碍滑移带扩展,并在Cu-Ag界面处形成应变集中。Cu-20Ag合金由于Ag相体积分数较高,滑移带集中形成不均匀的局部高应变区,在Ag相中表现出受阻、单侧穿透及完全穿透3种模式,存在协同变形现象。细观尺度上, Cu-4Ag合金的变形均匀性主要由Cu基体变形主导;而Cu-20Ag合金由于Ag含量较高,其变形不均匀性受异质界面影响更为显著。应变统计表明,随着变形量的增加,较软的Cu相应变均值始终高于Ag相,因此承载着更高的应变值,且持续增长的方差反映了应变的分散程度也在持续增大,即变形不均匀程度越来越高。铸态Cu-Ag合金作为异质双相材料,由于Cu相与Ag相的性质不同,二者在界面处产生应变梯度,导致界面处的几何必要位错堆积并产生背应力,引发异构诱导强化来提升材料强度。同时,该强化机制通过协调异质界面的应变分配延缓颈缩,从而协同优化了合金的强度与延展性。
0.8D弯曲半径铝合金薄壁管推-旋一体弯曲成形关键参数影响研究
刘杰;范玉斌;徐雪峰;刘杰松;肖洁;曾祥;谢君;为提升5A02铝合金小弯曲半径薄壁管的弯曲成形极限,针对Φ30 mm×1.0 mm、弯曲半径为0.8D的管坯,开展了推-旋一体弯曲成形关键参数影响研究。结合Abaqus有限元模拟与工艺实验,系统探究了管坯进给速度V1、旋轮转速V2、反推压强P及其加载路径对成形质量的影响。结果表明:降低管坯进给速度V1可有效抑制内侧起皱,当V1由15 mm·s-1减小至3 mm·s-1,内侧增厚率降低了5.1%。旋轮转速V2对改善成形质量具有关键作用,与旋轮固定形式相比,当旋轮转速增大至V2=1.5V1时,内侧增厚率降低了8.0%、输出端伸长量延长了107.8%,但继续增大V2,其改善效果趋于饱和。反推压强P需精确控制,P小于70 MPa易导致不贴模与起皱,大于70 MPa则会加剧壁厚不均并抑制材料伸长。据此确定了较优工艺窗口:在70 MPa的反推压强P下,结合D加载路径(P经线性变化在3/4管坯行程时达到最大值),可获得无缺陷、质量良好的弯管。
干涉量对CFRP螺栓连接力学性能的影响分析与数值仿真
张金煜;王盟圣;杨永泰;聚焦于干涉量这一核心工艺参数,系统探究了其对CFRP单搭螺栓连接静力与疲劳性能的双重影响规律。通过开展涵盖4种干涉水平的准静态拉伸与拉-拉疲劳试验,量化分析了干涉量对连接结构屈服载荷、失效模式及疲劳寿命的调控作用。试验结果表明,结构的静强度随干涉量增加呈单调递增趋势,疲劳寿命则呈现先增后降的非线性响应规律,并在0.6%的干涉量下达到峰值。此外,构建了考虑干涉装配效应的三维渐进损伤有限元模型,该模型耦合了三维Hashin失效准则、剩余刚度/强度退化模型及等寿命方程。仿真结果与试验数据高度吻合,精确预测了全工况下的疲劳寿命,最大误差小于3.6%,成功复现了孔周基体损伤等关键失效形貌。
机械矫正对316L焊接结构件变形和力学性能的影响
杨晨;严建文;翟华;李成;杨晨光;吉海标;对316L平板进行了焊接实验,采用三维扫描仪测量了焊接变形的分布,设计了线性加载、回程加载以及保压加载运动3种矫正策略,搭建了变形矫正实验平台,经位移闭环控制系统实现3种不同的矫正策略对比。开发了基于热弹塑性有限元法的焊接变形矫正数值模拟模型,评估了矫正方法对残余应力的影响,讨论了不同矫正策略对焊接变形和力学性能的影响。结果表明,线性加载、回程加载和保压加载策略下的最大残余变形分别为1.422、 1.158和1.852 mm。矫正过程中,靠近焊缝的高残余应力区域被显著拓宽,卸载后弹性应变部分释放,试样表面应力有效降低,而中间厚度区域仍然残留较大的残余应力。回程加载后屈服强度降低了3.47%,抗拉强度降低了1.09%,伸长率仅降低0.23%,综合性能与原始态试样更为接近。
装夹位置对铜/铝管磁脉冲辅助半固态钎焊接头氧化层去除及冶金结合的影响
芮正雷;黄尚宇;张佳旺;采用磁脉冲辅助半固态钎焊(MPASSB)方法实现了铜/铝管连接,通过构建电磁-结构-流体多场耦合模型,系统分析了装夹成形与钎焊成形过程中管件的高速塑性变形及钎料剪切流变行为。通过调控装夹位置(0、 10和15 mm分别记为H0、 H10和H15),探究其对接头连接效果的影响。结果发现:随着装夹位置增高,装夹成形后铝管与钎料间的初始间隙逐渐增大;钎焊成形阶段,管件与钎料的动态相互作用是界面氧化层去除及冶金结合的关键机制。尽管H10及H15工况下的接头压应力及钎料流速均高于H0工况,但H10与H15工况下钎料与管件的传热效率较差,导致界面氧化层去除效果及接头冶金结合质量均明显劣于H0工况。实验结果表明, H0条件下工艺参数最优,其铜侧界面由Al4.2Cu3.2Zn0.7和扩散层组成接头,未形成脆性金属间化合物。力学性能测试表明,接头剪切强度达76.4 MPa,断裂位置位于铜侧界面扩散层处。
板料成形回弹问题研究新进展
朱东波,孙琨,李涤尘,卢秉恒本文从回弹理论、回弹数值模拟分析、回弹控制三方面对弯曲成形、 3- D复杂浅拉深成形中回弹研究的历史和最新发展状况作了较全面的介绍。文章所引用的大量文献基本概括了前人在这些方面的主要研究方法和重要研究成果。
钢板热冲压新技术介绍
徐伟力;管曙荣;艾健;罗爱辉;钢板热冲压是一种将先进高强度钢板加热到奥氏体温度后快速冲压,在保压阶段通过模具实现淬火并达到所需冷却速度,从而得到组织为马氏体,强度在1500MPa左右的超高强度零件的新型成形技术。文章对钢板热冲压新技术的关键装备、核心技术和优缺点做了系统介绍,并指出了其使用现状和前景。
先进喷丸成形技术及其应用与发展
曾元松;黄遐;李志强;介绍了包括预应力喷丸成形技术、数字化喷丸成形技术、双面喷丸成形技术、激光喷丸成形技术、超声喷丸成形技术和高压水喷丸成形技术等新型喷丸技术,并对这些喷丸技术的基本原理、研究和应用现状以及发展趋势进行了分析,对我国开展喷丸成形技术的研究和开发具有指导意义。
钛合金管材研制及其在航空领域应用的现状与前景
江志强;杨合;詹梅;许旭东;李光俊;分析总结了近年来国内外学者和工程技术人员在钛合金管材的研制技术、钛合金管弯曲成形技术、钛合金管端头加工与连接技术及应用方面所开展的研究工作和取得的进展及其发展趋势,并对钛合金管材在我国飞机管路系统的应用前景进行了预测。
晶体塑性理论及模拟研究进展
章海明;徐帅;李倩;刘珈汝;尚晓晴;董湘怀;崔振山;回顾了大变形晶体塑性理论的发展历程、本构模型和均匀化方法,综述了晶体塑性理论成果和典型应用场合。从流动模型、加工硬化模型和状态变量演化的角度对比分析了唯象的和基于物理机理的晶体塑性模型的理论基础和优缺点;阐述了平均场晶体塑性模型和全场晶体塑性模型的特点和适用场合;从金属多晶体材料的各向异性、织构演化、非均匀塑性变形、可成形性、尺度效应、损伤断裂行为、热变形和微观组织演化、虚拟测试等角度介绍了晶体塑性模拟的典型应用场合,并展望了该领域的未来发展趋势。
汽车覆盖件冲压工艺设计现状及发展趋势
郑金桥 ,黄勇 ,王义林 ,李志刚冲压工艺设计是汽车覆盖件模具设计与制造的基础 ,也是决定覆盖件能否顺利成形的关键。本文通过对汽车覆盖件工艺设计过程中关键技术 ,如成形性能分析、工艺方案设计、工序件设计及CAPP系统研究现状的讨论 ,分析了汽车覆盖件冲压工艺设计未来的发展趋势
鲨鱼皮仿生结构应用及制造技术综述
刘宝胜;吴为;曾元松;鲨鱼体表的盾鳞沟槽结构具有显著的减阻效果。鲨鱼仿生沟槽结构的应用涉及航空、舰艇、汽车、管路运输、风力发电等领域。鲨鱼皮沟槽结构的仿生制造主要有两个途径,即沟槽结构形式与鲨鱼盾鳞仿真结构形式。文章针对沟槽结构的微槽滚压、金刚石多轮廓磨削、飞秒激光烧蚀等制造技术,及鲨鱼盾鳞仿真结构的微压印法、固化法、微电铸法、微纳米滚压法、软刻技术等进行了综述,并对鲨鱼皮仿生结构制造技术进行了展望。
先进喷丸成形技术及其应用与发展
曾元松;黄遐;李志强;介绍了包括预应力喷丸成形技术、数字化喷丸成形技术、双面喷丸成形技术、激光喷丸成形技术、超声喷丸成形技术和高压水喷丸成形技术等新型喷丸技术,并对这些喷丸技术的基本原理、研究和应用现状以及发展趋势进行了分析,对我国开展喷丸成形技术的研究和开发具有指导意义。
钛合金管材研制及其在航空领域应用的现状与前景
江志强;杨合;詹梅;许旭东;李光俊;分析总结了近年来国内外学者和工程技术人员在钛合金管材的研制技术、钛合金管弯曲成形技术、钛合金管端头加工与连接技术及应用方面所开展的研究工作和取得的进展及其发展趋势,并对钛合金管材在我国飞机管路系统的应用前景进行了预测。
《塑性工程学报》学术不端认定及处理办法
为保护广大读者和作者的权益，维护《塑性工程学报》的质量和声誉，本刊在出版过程中，将严格对论文进行检测和甄选，对认定为属于学术不端的论文立即退稿并做出相应处理。具体的检测认定流程及处理办法现公布如下：
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2、学术不端论文的认定
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以上办法自公布之日起施行，由《塑性工程学报》编辑部负责解释。
《塑性工程学报》编辑部
2016年 7月21日
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