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不同拉伸速率对SUS304不锈钢室温拉伸力学性能的影响
叶丽燕;李细锋;陈军;研究拉伸速率对SUS304不锈钢室温拉伸性能的影响,分析了材料在拉伸过程中微观组织、马氏体转变量和温度的变化。实验结果表明,当拉伸速率为0.005s-1时,材料表面温度升高明显;速率小于0.005s-1时,随着速率的减小,马氏体转变量明显增多;当速率大于0.005s-1时,马氏体转变量少,但变化不大。随着拉伸速率的提高,材料的屈服强度略有增加,抗拉强度和延伸率明显降低。基于拉伸实验结果,提出了考虑应变速率的SUS304不锈钢本构模型,该模型能较好的反映拉伸速率对真应力-应变曲线的影响规律。
电弧熔丝增材制造残余应力控制方法综述
权国政;杨焜;盛雪;余炎泽;电弧熔丝增材制造工艺是一种先进且高效的增材技术,电弧熔丝增材制造构件的残余应力严重影响构件力学性能。因此,大量学者就如何对电弧熔丝增材构件残余应力进行消除控制进行了研究。综述了消除控制电弧熔丝增材残余应力的方法,熔丝增材准备阶段、熔丝增材阶段、熔丝增材各层完成阶段及熔丝增材后热处理阶段4个部分进行总结分析,着重总结分析了后两个阶段消除增材残余热应力及相变应力的工艺方法,主要包括锤击、各种机械振动法以及增材后热处理工艺,在这两个阶段选择合适的工艺可以有效消除增材制造产生的相变应力与热应力,以期为电弧熔丝增材构件力学性能提高提供指导。
ANSYS优化设计若干问题探讨
王学文;杨兆建;段雷;应用ANSYS软件进行优化设计过程中,从几何建模、网格剖分到选择设计变量、状态变量、目标函数和优化算法,都可能会出现问题甚至导致循环中断。分析讨论了一些共性问题并研究了解决办法,为顺利实现优化循环,应尽量使循环分析文件中的所有操作均作参数化处理;相对于结构参数优化,拓扑优化结果对载荷情况和网格密度等更为敏感;为节省优化循环用时,除了考虑计算性能外,还可考虑对模型进行模型简化、子结构处理、放松目标函数允差、使用适当数量的设计变量、尽量避免指定材料密度并选用合适的优化算法等。
偏应力张量第二及第三不变量在塑性加工中的作用
王仲仁;张琦;塑性变形时物体内一点的应力张量的分量随坐标变化而改变,但其应力张量不变量却是固定不变的,因此应力张量不变量可以反映物体变形状态的实质。文章阐述了偏应力张量第二不变量J2的大小可用来判断物体所处的弹塑性状态;偏应力张量第三不变量J3的正负可用来定性的判断物体所处的应变类型。由此对通常认为比较抽象的偏应力张量不变量的意义与作用有更深层次的理解。并且通过数值模拟的方法,采用偏应力张量不变量对圆环压缩和环壳液压胀形过程中金属的变形进行了分析,模拟结果和实验现象一致。
梯度纳米结构金属材料制备及力学性能研究现状
闫佳鹤;杜一飞;冯运莉;近年来，在金属材料中引入梯度结构一直是研究热点，相较于单一结构材料，多级纳米结构材料可在变形过程中通过不同特征尺寸的结构相互协调，进一步优化材料的力学性能。结合现有研究成果，简要介绍了制备梯度纳米结构金属材料中的表面机械处理、累积叠轧+退火、激光冲击喷丸和物理或化学沉积等技术。根据微观组织特征定义了梯度纳米晶结构、梯度纳米孪晶结构、梯度纳米层片结构和梯度晶粒尺寸和孪晶厚度结构4种基本结构类型，总结了梯度纳米结构金属材料的强-塑协同效应、抗疲劳性能和耐磨性能等主要力学性能，讨论了其未来发展所面临的挑战。
金属材料表面自纳米化技术研究进展
肖旭东;李勇;乔丹;赵鹏康;李鹏阳;李言;金属材料表层的组织结构决定了其使用性能和寿命。通过不同的方式将应变能引入金属表面,使材料表层组织纳米化,晶粒尺寸呈现自表面至基体层逐渐增大的梯度分布,并获得优异的强度-塑性匹配,从而提高材料的疲劳强度和耐腐蚀性能等。对表面自纳米化技术进行分类,分别介绍了各类表面自纳米化机理,表面自纳米化的特征,并简要列举影响表面自纳米化的因素,重点对表面机械处理纳米化中的表面机械研磨法、机械碾磨法、超声冲击法、超音速微粒轰击法、激光冲击强化法和高能喷丸等技术进行了对比分析,总结了表面自纳米化技术的发展趋势。
基于深度学习的塑性变形理论建模研究进展
王新云;唐学峰;余国卿;龙锦川;温红宁;邓磊;金俊松;龚攀;张茂;传统塑性理论模型由于引入了适当的假设和简化，面对复杂变形机制和复杂变形条件时具有局限性。基于深度学习的理论建模作为数据驱动的建模新范式，具有精度高、通用性强的特点，是塑性理论建模的重要方向。介绍了深度学习的建模方法，如传统神经网络模型、物理启发式神经网络模型和神经算子网络，分析了各个模型的特点。总结了近年来基于深度学习的塑性理论建模方法在本构关系、损伤断裂模型、微观组织模型和多尺度模型等方面应用的研究进展，并分析了提高模型精度、泛化能力和可解释性的方法。最后提出了基于深度学习的塑性理论建模方法面临的挑战和未来发展方向。
TC4钛合金热轧过程中组织演变和性能控制机理研究及展望
王美晨;储双杰;梁高飞;张启飞;赵海燕;毛博;以TC4钛合金为研究对象，首先基于轧件特点，将TC4钛合金产品分为板带箔材和管棒材，归纳了这些产品常见的加工技术；综合评述了晶粒细化、织构演变和相组分再分配等行为对TC4钛合金微观组织的影响；通过总结不同的热轧温度及变形量等轧制工艺对TC4钛合金组织的影响，评估了性能、组织匹配性较好的相关参数；围绕TC4钛合金板材在热轧过程中出现的轧制变形不均匀、裂纹和塑性流动失稳等缺陷，阐述了这些缺陷的形成机理；考虑到数值模拟在钛合金热加工成形时的重要作用，分析了TC4钛合金不同尺度下数值模拟特点；展望了TC4钛合金热轧工艺及技术的发展方向。
钛合金多向锻造工艺研究进展
张志雄;王涛;林鹏;王旭东;韩建超;贾燚;赵敬伟;多向锻造是一种制备大尺寸块体超细晶材料的大塑性变形工艺,能够有效改善材料的组织和力学性能,特别在难变形材料塑性加工方面有着广泛的应用前景。综合评述了钛合金、Ti Al基合金、Ti_2Al Nb基合金以及钛基复合材料多向锻造工艺最新研究进展,主要包括多向锻造工艺的原理及特点,钛合金、Ti Al基合金、Ti_2Al Nb基合金以及钛基复合材料在多向锻造过程中的组织演变特点,锻造后合金的力学性能强化和低温超塑性以及超细晶组织的形成过程,重点对微观组织、热加工以及低温超塑性变形等方面进行了评述,分析了目前钛基材料多向锻造加工中存在的主要问题,并展望了未来应该深入研究的方向。
飞机蒙皮的数字化成形制造技术
李东升;罗红宇;王丽丽;张文阳;李小强;数字化成形制造技术在航空制造领域的不断推广和应用,使飞机蒙皮从传统的经验型向科学型制造模式转变。飞机蒙皮数字化成形工艺是一个综合CAD工艺设计系统、CAE仿真分析、数控柔性工装、数字化测量和CAM数控成形技术的数字化生产制造技术。文章阐述了蒙皮数字化成形工艺中各个环节的关键技术以及相互之间的关系,并研制开发了相关的软件、算法和柔性工装,构建了一个完整的飞机蒙皮数字化成形工艺体系,为进一步推动蒙皮制造的数字化、柔性化水平提供了技术支持和保障。