2026年 08期
三层铝合金板预制孔平底铆接工艺及参数设计
刘昀枫;赵永强;刘京;侯红玲;周晓宇;王博;针对目前三层板铆接存在互锁不足及层间间隙过大的问题，提出了一种三层铝合金板预制孔平底铆接技术。利用圆柱形冲头，以两种不同厚度的AA5052板铆接为例进行三层铝合金板预制孔平底铆接试验研究，中间板的预制圆孔直径为Φ2 mm,下板的预制圆孔直径为Φ8 mm,锥角长度为0.8 mm。通过五因素四水平正交试验，优化了填充块圆角半径R、半锥角α、预制孔圆角半径R0、倒角角度θ和冲压速度v等工艺参数；以铆接接头互锁值作为评价标准，获得了最佳几何参数组合为R=0.5 mm,α=4°,R0=0.4 mm,θ=42°,v=2 mm·s-1。试验验证表明优化后的参数组合可以有效改善铆接头的互锁值与颈厚值，提高铆接头的连接质量。
基于剪切-压缩实验的TC11钛合金热变形微观组织演变
杨博文;肖刚锋;夏琴香;李永鹏;李玮琪;以TC11钛合金为研究对象，根据锥形复杂件铲旋成形时的应力应变状态及变形规律，采用主要发生剪切变形的剪切压缩试样(SCS),基于单向热压缩实验，研究了变形温度为1073～1273 K、应变速率为0.1～10 s-1的钛合金流变行为，探索了TC11钛合金高温下的剪切变形流变特性及微观组织演变规律。结果表明，TC11钛合金高温剪切压缩过程受到加工硬化与动态软化的共同影响，同时损伤的出现导致流变曲线随应变增大一直处于降低状态；板条状的次生α相先发生转变，几乎全部转变后初生α相才开始发生转变，通过金相分析确定TC11钛合金β相转变温度为1293 K;剪切变形区的宽度随应变速率的增加以及温度的降低而减小，在整个变形过程中并未发现α相球化现象。
6061-T6铝合金的力学性能与断裂模型
朱建琳;杨文伟;王痛快;以6061-T6铝合金为研究对象，设计并开展了多种力学试验，包括单轴拉伸、不同尺寸缺口拉伸、剪切以及不同应变率下的拉伸试验，系统获取了材料的基本塑性、失效机制及应变率效应。通过试验与仿真相结合的方法，准确标定了材料的真实塑性应力-真实塑性应变曲线，并建立了不同应力状态下的应力三轴度与断裂应变之间的关系。结果显示，6061-T6铝合金表现出较为明显的应变率强化效应，从准静态到1 s-1应变率，应力的强化效应较弱，但是当应变率从1 s-1至100 s-1,材料的应力发生明显的强化。材料断裂应变随应力三轴度的增加呈现先降低后增加再降低的非单调变化趋势。基于试验数据，对Johnson-Cook断裂模型进行了改进，提出了new J-C模型，并通过UMAT子程序将其应用于仿真模拟，仿真获得的载荷-位移曲线和试件断口形貌均与试验结果具有较高的一致性，从而验证了模型的准确性，为6061-T6铝合金提供了可靠的力学性能数据和理论模型。
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。
板料喷丸成形过程中的渐进变形规律
杜建;肖旭东;张一晴;谈则根;栗一博;李弘杰;吕国力;赵仁峰;赵鹏康;板料喷丸成形过程中因板料边界的不完全固定约束使板料产生渐进变形，其边界约束强度影响板料成形曲率，导致板料喷丸成形难以精确控制。研究弱约束条件下的板料喷丸变形规律，通过建立基于遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)模型来预测当前喷丸状态下的后续喷丸诱导应力增量，采用ABAQUS软件构建了基于固有应变法的有限元模型(结合UEXPAN、SDVINI和USDFLD用户子程序)来分析板料在诱导应力增量作用下的变形增量，实验采用长边对称全压紧(长约束)、长边对称小区域压紧(短约束)两种方式，并通过调整弹簧压缩量改变约束力。结果表明，GA-BP模型预测精度良好，喷丸成形过程增量分析模型预测弱约束条件下的板料喷丸变形结果可靠；板料成形曲率及弧高随边界约束力的增大呈类对数变化并趋于稳定值，且长约束下x向(平行喷丸条带)曲率增大、y向(垂直喷丸条带)曲率减小；短约束下两方向曲率均减小。
M54钢的力学性能及强韧化机理研究
李先雨;赵文桥;高涛莉;王乐;刘修苹;利用单轴拉伸实验研究了应力三轴度对M54钢力学性能的影响规律。结果表明，M54钢的超高强度和良好韧性归因于其高位错密度的细小板条马氏体结构、均匀分布的纳米级M_2C碳化物、超高的马氏体含量、无元素偏析、极薄的逆转变奥氏体层、纳米MC碳化物和众多的板条马氏体取向。另外，随着缺口半径R的减小，M54钢的抗拉强度逐渐升高，表现出典型的缺口强化效应；缺口半径R=2 mm时，抗拉强度可达2.57 GPa。分析表明，缺口强化效应主要由应力三轴度变化引起，应力三轴度越大，强化效果越显著。获得的实验结果和断裂失效参数有助于理解M54钢在不同应力状态下的断裂失效机制。
均质态Al-4.5Zn-1.0Mg合金热压缩变形行为及热加工图
孙有政;杨鑫;曹善鹏;孙俊飞;王莹宁;李莹;战世琛;利用Gleeble-3500热压缩试验机进行等温压缩试验研究了Al-4.5Zn-1.0Mg合金在变形温度300～450℃、应变速率0.01～10 s-1范围内的热变形行为，并通过光学显微镜对其微观组织演变进行了观察。结果表明，应力随应变增加持续增大，直至峰值应力，呈现明显的加工硬化行为。峰值应力随变形温度的降低和应变速率的升高而增加。为预测不同应变条件下的流变应力，采用Arrhenius双曲正弦函数方程和Zener-Hollomon参数，并对方程进行应变补偿修正，建立了Al-4.5Zn-1.0Mg合金的应变补偿本构方程，并确定了热压缩过程的活化能为159.6 kJ·mol-1。该本构方程计算得到的流变应力与试验结果一致，修正后的相关系数为0.984,所提出的本构方程对均质态Al-4.5Zn-1.0Mg合金热变形行为具有较高的预测精度。同时绘制了Al-4.5Zn-1.0Mg合金的热加工图。微观组织分析表明，Al-4.5Zn-1.0Mg合金热压缩后的晶粒被拉长，显微组织中未观察到再结晶组织。
Ti_2AlNb基合金热变形行为及本构建模
唐明浩;赵明杰;陈卫平;施文鹏;刘声波;郭正华;采用Gleeble-3500热模拟试验机，在变形温度为970～1060℃、应变速率为0.001～10 s-1及60%变形量下对Ti_2AlNb基合金进行热压缩实验。通过分析应力-应变曲线发现，不同变形参数下的Ti_2AlNb基合金流动应力-应变曲线呈现高度非线性关系。为准确预测其流动行为，分别构建了应变补偿的Arrhenius模型、优化的Zerilli-Armstrong模型以及粒子群算法优化的极限学习机(PSO-ELM)模型。上述模型的预测精度分别为0.989、0.985和0.999,而平均绝对相对误差依次为8.69%、9.59%和4.74%。上述结果表明，提出的PSO-ELM模型能够更为准确地描述Ti_2AlNb基合金的热变形行为。
SiCf/钛基复合材料弯曲变形力学行为的多尺度数值模拟
周斌;周子民;王敏涓;栗付平;周文龙;黄浩;基于宏观尺度三维细观模型，结合多纤维显式建模，研究钛基复合材料(TMCs)三点弯曲中的应力传递机制及纤维含量和偏轴角度的影响规律。结果表明：弯曲载荷下应力应变呈3区分布，0°层纤维承担78.8%轴向应力，90°层基体主导载荷传递并伴随泊松效应，压头下方基体形成空心椭圆形塑性区，层间剪切应力呈“八”字型分布；纤维体积分数增加显著提升弯曲强度，主、次受力层轴向应力线性增大且纤维承担的轴向应力提高，并引发纤维交叉点处轴向应力突变，同时次受力层垂直方向应力增强促使高应力区扩展，层间剪切应力梯度加大；主受力层纤维偏轴导致强度及轴向应力非线性下降，层内剪切应力激增且分布由对称转为波浪式，次受力层承担应力比例与面内剪切梯度增大，层间剪切应力由双峰分布演变为边缘单峰，而次受力层纤维偏轴仅小幅增加强度，其影响程度显著弱于主层发生纤维偏轴。
《塑性工程学报》征稿简则
<正>《塑性工程学报》(ISSN 1007-2012, Journal of Plasticity Engineering)为中文月刊,全国中文核心期刊,是由中国科学技术协会主管、中国机械工程学会主办的学术期刊,国内外公开发行。被国内外众多知名数据库收录: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、 RCCSE中国核心学术期刊、中国科技期刊引证报告统计源核心期刊、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。