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。
钛基复合材料及其热变形工艺研究进展
李淼泉;李莲;王小翔;林莺莺;刘继雄;林海;张雪敏;杜志远;檀雯;钛基复合材料在航空航天、舰船与海洋工程和先进交通等领域的应用前景广阔,是国际新材料领域研究的重点与热点。综合叙述了熔铸、真空热压烧结、放电等离子烧结和激光增材制造工艺代表的钛基复合材料制备工艺的概念与特征,系统论述了锻造、挤压、轧制和热处理工艺在钛基复合材料制备与构件制造中的具体应用。通过分析阐明了优化锻造、挤压、轧制和热处理工艺参数能够显著提升钛基复合材料的力学性能与强度-塑性匹配,主要是热变形工艺与热处理工艺不仅消除了复合材料制备过程中的缺陷,而且通过调整微观组织同步改善了其强度与塑性,室温抗拉强度最高提升了62%,极限伸长率最高提升了282.9%。钛基复合材料热变形构件应用后减轻装备部件的结构重量达到16%~70%,进一步证实了变形和热处理工艺处理后的复合材料使用寿命得到显著提升。
激光选区熔化成形TA15钛合金研究进展
胡伊繁;刘晓燕;杨西荣;杨艳慧;TA15钛合金因其优良的高温强度、良好的热稳定性和抗腐蚀性能,被广泛应用于军工航空航天领域,特别是飞机隔筐、壁板和航天器舱段等工作温度较高、受力较复杂的重要结构件。与传统加工工艺相比,增材制造的累积成形方式可以更好地满足TA15钛合金“结构功能一体化”的制造要求,避免了多零件组装焊接带来的成本损失和工作隐患。在众多增材制造工艺中,激光选区熔化工艺由于成形精度高、组织性能可控性强,成为TA15钛合金结构件制备研究中应用最广泛、基础最成熟的工艺。系统综述了激光选区熔化工艺制备TA15钛合金的研究进展,基于SLM工艺原理从显微组织与缺陷、SLM工艺参数、热处理、数值模拟4个方面,分析激光选区熔化成形TA15钛合金的组织演变及性能变化规律。最后结合现有研究的不足,对未来TA15钛合金增材制造技术的发展方向进行展望。
带焊缝薄壁管形件温缩径旋压成形质量研究
夏琴香;刘金炜;赵杰;肖刚锋;杨睿;唐昌文;薄壁管形件容器是舰船、潜艇及核反应堆等高尖端装备的关键核心零部件,其现行的“中段卷焊+端部冲压+组焊成形”制造工艺使零件存在大量易被腐蚀的环焊缝。针对环焊缝问题,提出采用温缩径旋压成形技术制备带直焊缝的Q195薄壁管形件。构建了带直焊缝薄壁管形件温缩径旋压有限元模型,基于该模型对焊缝损伤及成形质量展开了研究并进行了试验验证。结果表明:增大旋轮圆角半径r_ρ、进给比f和成形温度T0可有效抑制直焊缝破裂;随着r_ρ和f增大,温缩径旋压件的壁厚减薄得到改善,最大圆度有所增加;提高T0能够有效减少壁厚减薄,但当T0提升至550℃时,旋压件的圆度分布波动加剧且壁厚减薄率增加;确定了理想工艺参数组合r_ρ=12 mm、f=3 mm·r-1、T0=500℃,基于理想工艺参数组合进行了试验验证,将薄壁管坯(径厚比为147)底部外径由Φ220 mm缩口至Φ5 mm,获得了缩口系数达0.023的样件。
非等宽筋筒形件旋压成形填充机制研究
孟烨晖;施鹏辉;于忠奇;赵亦希;旋压技术是网格筋筒形件整体成形的一种先进制造方式。针对多级筋体结构引起的旋压变形不均匀性问题,以非等宽筋铝合金筒形件为研究对象,采用旋压实验和数值仿真方法研究不同宽高比筋体的填充模式,并探讨工艺参数对筋体填充行为的影响。研究结果表明,不同宽高比筋体填充具有两种模式:变形区显著大于筋槽宽度时,以推挤-轧制填充模式成形筋体;变形区小于或等于筋槽宽度时,以推挤-压入填充模式成形筋体。工艺参数研究表明:相同减薄率下增加轴向接触比可以提高填充饱满度,旋轮攻角对大宽高比筋体的填充影响更大,进给比对小宽高比筋体的填充影响更大;减薄率对所有宽高比筋体影响接近。
TA18钛合金变直径管材旋弯柔性成形有限元模拟研究
丁潼;肖林林;宋旭杰;程诚;郭训忠;随着空天装备对高性能轻量化需求日益强烈,为满足复杂变径管材的管径与弯曲轴线分布耦合的严格要求,提出了一种变直径管材旋弯柔性成形技术,对变径旋弯柔性成形结构进行优化,基于新型变径管材自由弯曲模,进行旋轮位姿受力运动分析及路径规划,并对变径自由弯曲弧段变形解析与路径规划,能够实现特定管径范围内的缩径旋压及自由弯曲成形。在此基础上,建立了TA18钛合金变直径管材旋弯柔性成形有限元模型,通过分析新型变径管旋弯柔性成形有限元结果,探究了旋压与自由弯曲变形耦合规律,获得了整体成形质量较好的旋弯变直径管材。
基于“流-变-温”三场耦合的异形环件轧制中间坯正向设计与优化
魏科;袁帅;冉兴;朱明渝;付绪楷;冯彦成;杨晋;徐东;王宇锋;为满足航空航天领域对高性能复杂截面环件精准制造的需求,针对TC4钛合金C型截面异形环件,提出了一种基于“流-变-温”三场耦合的轧制中间环坯正向设计与优化方法。以环件轧制过程中直径长大与截面轮廓成形的竞争行为为理论基础,首先正向推导出确保截面充填完整(对应流场)的中间坯尺寸约束。进而,以影响环坯体积分配的关键几何参数为设计变量,以轧后环件应变分布与温度分布的均匀性为协同优化目标,构建了正向设计与智能优化的协同设计流程。结果表明,通过所建立的“流场解析约束-应变场与温度场代理模型及多目标智能优化求解”体系,能够获得在截面充满条件下应变场与温度场均匀性同步提升的最优中间环坯。
基于熵权综合评价法的异形管内高压成形仿真及工艺优化
董友根;徐雪峰;陈粤辉;雷小强;廖宏伟;范玉斌;为解决传统异形管内高压成形存在的效率低、壁厚不均匀以及贴膜率低等问题,提出了基于熵权综合评价法的复杂截面进气道异形管内高压成形工艺参数优化方法。首先,对零件轴线长度为812.86 mm,左端截面直径为Φ170 mm,右端截面周长为516.2 mm的异形管建立了内高压成形有限元模型。然后,采用五因素三水平的方案进行了正交试验,分析了各工艺参数对进气道异形管成形质量的影响。最后,将3个质量指标通过综合评价法转化为以综合评分为单一指标的目标优化。通过对综合评分进行极差分析,获得异形管内高压成形的优化工艺参数,最优参数组合为:内压采用先快后慢的加载路径;轴向进给采用先慢后快的加载路径;补料区摩擦因数为0.06;过渡区摩擦因数为0.01;成形区摩擦因数为0.06。最后通过内高压成形试验验证了工艺优化结果的可靠性。
局部带筋钛合金框激光熔化沉积-热拉弯复合成形多工艺联合仿真
吕海洋;李东升;张颖;李小强;李勇;针对具有局部筋条特征的变截面钛合金框类构件在低成本复合成形过程中变形精确预测问题,建立了一种结合激光熔化沉积与热拉弯的复合制造多工艺联合仿真方法,开展了典型构件激光沉积与热拉弯实验,仿真结果表明增材制造后残余应力预测误差范围为12.7%~24.3%,自阻电加热过程中温度场预测误差控制在5%以内,与未考虑初始条件的单工艺仿真相比,多工艺仿真在热拉弯成形后应力演化和应力松弛预测精度方面分别提高了65.1%和80.8%。通过考虑初始残余应力和温度分布,多工艺仿真结果表明应力松弛后回弹的精度达到93.3%。进一步,基于建立的多工艺联合仿真模型,探讨了复合制造工艺参数和筋条结构对温度分布、内应力演化及变形行为影响规律,在900 W功率下热循环特征最优,筋条厚度为25 mm、间距为250 mm时回弹量最小。
面向力学性能提升的航空发动机支撑环锻造工艺优化
熊贤卿;刘灿;苏海;吴涛;徐戊矫;针对某航空发动机用2618铝合金支撑环在热加工后其抗拉强度和疲劳寿命未达到服役性能要求的问题,首先对该铝合金支撑环截面上出现的3个组织分区进行了EBSD表征分析,通过对比晶粒形貌特征、平均晶粒尺寸、再结晶百分比、晶粒取向差分布(GOS)值和几何必须位错(GND)密度发现支撑环截面上3个组织分区的再结晶程度存在较大差异。基于所建立的铝合金支撑环热锻成形有限元模型,对原锻造工艺所获得的支撑环截面的等效应变、再结晶百分比和平均晶粒尺寸进行仿真对比,结果表明支撑环截面上3个组织分区的再结晶程度差异来源于其热锻过程的应变分布不均。针对坯料始锻温度、模锻速度和摩擦因数设计了三因素三水平的正交实验,结合数值模拟仿真对支撑环热锻工艺参数进行了优化。对工艺优化后锻造的支撑环截面再次进行了EBSD表征,截面上不同分区的晶粒组织相较于初始工艺均得到了细化。同时,对优化后的支撑环锻件开展了拉伸性能和疲劳寿命检测,其各项指标均满足设计要求。
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。
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
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2、学术不端论文的认定
采用CNKI“学术期刊学术不端检测系统”对论文进行查重检测。如查重率在10%及以上者,检测结果将被制作成附件《****论文重复率对比》,并连同论文、对比论文一起提交审稿专家认定论文重复的性质及形式,并给出认定结论及处理意见。认定为学术不端论文的标准如下:
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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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