高熵合金颗粒增强铝基复合材料研究进展

近年来,随着我国航空航天、轨道交通和新能源汽车等领域技术的不断进步,人们对轻质高强材料的需求日益迫切.铝基复合材料因优异的比强度和耐磨性能,在这些领域具有广泛应用前景.传统陶瓷颗粒增强的铝基复合材料存在界面结合差、塑性变形能力低等问题.高熵合金颗粒因具有高强度、良好的界面润湿性和优异的深冷力学性能,成为铝基复合材料增强相的新选择.文中首先介绍了近年来高熵合金颗粒增强铝基复合材料的研究进展,接着分析了高熵合金颗粒增强铝基复合材料的制备工艺.最后,对深冷轧制工艺制备高熵合金颗粒增强的铝基复合材料进行了介绍,分析了深冷轧制工艺在制备该复合材料过程中减少缺陷产生、提高力学性能的机制.

未来成形制造技术人才培养模式探索与实践

随着制造业的转型升级和数字化、智能化发展,人们期望开发未来成形制造技术,并加快这些技术在工业领域中的应用。建立行业与学校合作模式,实现产学研深度融合,立足科学原理、发展技术创新,为人才培养提供优质的学习平台和实践机会。通过引导学生在专业背景的基础上积极实践创新,培养学生在实际生产中主动发现问题和解决问题的能力,以适应未来高度智能化和自动化生产的未来成形制造技术需要。注重发展学生的思维能力和创新精神,通过开展多种形式的课外实践和竞赛活动,培养学生的团队协作精神和创新能力。对未来成形制造技术人才的培养模式进行探索与实践,为行业未来的发展提供有力的支撑和动力。

“材料成形过程计算机建模与仿真”教学改革探讨

“材料成形过程计算机建模与仿真”教学是材料成形及控制工程专业的一门重要专业基础课,旨在培养学生对复杂成形过程的分析能力、创新能力、团队协作能力和工程应用能力。然而,由于材料成形过程涉及材料力学、金属物理力学、数学、计算机编程等多学科知识,其理论模型抽象,对学生学习兴趣和学习效果都有一定的影响。因此,教学过程中需要采用多种手段对教学内容和教学方式进行改革。以“材料成形过程计算机建模与仿真”教学为例,提出了相关教学改革措施。

高校创新创业教育与专业教育融合发展路径

创新创业教育是培养研究生和本科生创新型人才的有效手段,专业教育是培养高素质专业人才的必由之路。新形势下高校要着力推进创新创业教育与专业教育一体化深度融合,建立科教协同和团队协同的创新人才教育培养机制,形成以赛促教、以项目促教的成果导向创新创业教育体系,以及产教相融创新人才协同培养机制,促进教育课程体系、教育培养目标、师资力量和协同平台的融合发展。将创新创业教育与专业教育的各环节紧密相扣、协同发展,对提高高等教育水平、促进学生全面发展、推进高等教育综合改革、激发社会创新潜力及服务经济社会高质量发展等具有深远意义。

新工科背景下研究生创新能力培养模式探究——以材料加工和先进成形专业为例

国内众多高校已进行研究生培养模式的改革,但是我国新工科研究生创新教育培养仍存在科研创新能力不足、学科交叉融合不够、实践能力培养不足等问题。面对新形势新挑战,对新工科研究生培养质量提出更高要求。通过分析新工科研究生创新能力培养的现实需求,探索通过科研反哺教学、团队式指导和产学研协同融合等方式,建立科教协同和团队协同的创新人才教育培养机制,形成以赛促教、以项目促教的成果导向创新创业教育体系,发展产教相融的创新人才协同培养机制,不断提升新工科研究生的科学创新能力和工程实践能力。

多道次立-平辊轧制轧件角部金属流动状态有限元模拟

利用显式动力学有限元方法和几何模型更新方法对平立辊、内导角半径50 mm孔型辊8、0 mm孔型辊三种情况下,多道次立-平辊轧制过程进行了模拟,分析了三种立辊情况下,轧件角部金属的流动情况.得出在既定轧制规程下,采用平立辊时,轧件角部金属被翻边至轧件水平面上;采用孔型立辊时,轧件角部金属保留在轧件水平面与侧面的交线上.

几何模型更新法在中厚板平面形状有限元分析中的应用

以LS-DYNA中的几何模型更新方法对中厚板平面形状控制多道次轧制过程进行了有限元分析,在一道次模拟完成之后,对轧制模型进行几何模型更新,调整辊缝值,修改材料属性、边界条件和载荷,建立下一道次轧制模型并进行数值分析。用此模拟计算的中厚板头尾形状变化规律与实测值吻合较好,证明了几何更新方法可有效地用于分析中厚板平面形状的变化规律,为利用单道次轧制模型求解多道次轧制问题提供了新的方法。

多道次立-平辊轧制立辊孔型对轧件头尾形状影响的有限元分析

利用显式动力学有限元方法和几何模型更新方法模拟了不同立辊孔型下多道次立-平辊轧制过程,对轧后各道次的轧件头尾形状进行了分析。结果表明:采用平立辊轧制时,轧件影响深度比采用孔型立辊时小,且轧件尾部出现尖角,而采用孔型立辊时未出现;采用孔型辊时,孔型立辊底部导角大小对轧件头尾形状影响较小,且轧件伸长率比采用平立辊时大。同时,平立辊轧制过程头尾情况与用铅实验值吻合较好,说明了本次分析的正确性。

板带精轧过程轧制力的三维弹塑性有限元分析

利用ANSYS/LS-DYNA三维弹塑性轧制模型,对板带精轧过程不同温度、不同板带厚度和压下程度的轧制力进行了有限元模拟,并对有限元方法计算的轧制力值和理论计算值进行了比较,二者的相对误差在11%以内。

中厚板轧制过程中轧制力变化有限元模拟

采用动态显式有限元法对中厚板轧制过程进行了分析。分析了轧制过程稳定阶段接触区中厚板单元数、轧辊单元尺寸以及中厚板初始速度选择对有限元分析计算结果的影响, 得出了合理的轧制过程有限元模拟参数, 并对某中厚板厂15道次轧制过程轧制力变化规律进行了分析, 稳定阶段轧制力计算结果与实测结果非常接近. 该结果对中厚板轧制过程模拟具有一定的参考意义.

多道次立-平轧制热力耦合有限元分析

结合显式动力学有限元方法、几何模型更新方法、隐式静力有限元方法对立-平辊轧制过程三道次三维热、力场进行了分析。通过模拟计算的结果,分析了各道次轧件在轧制过程中的温度变化及其原因,并给出了轧件等效应变的分布、各方向应力场的分布。研究结果可以用来分析轧制过程中轧件缺陷变形行为,同时为研究多道次轧制过程和复杂断面轧件轧后冷却过程变形行为提供了新的方法。

立辊孔型内倒角半径对轧件变形的影响

采用显式动力学有限元方法,对立辊孔型内倒角半径R为30、50、801、10 mm 4种情况下多道次立-平轧制过程进行了模拟。分析了立辊孔型内倒角半径对轧件切头尾量、轧件稳定段轧件边部变形程度的影响。研究发现:既定条件下,第1道次立-平轧制过程中,随内倒角半径的减小头尾不均匀区域长度减少,第2、3道次立-平轧制过程中,随内倒角半径的增加,头尾不均匀变形区域长度道次增加量减少;对比采用R为30 mm的孔型立辊和R为110 mm的孔型立辊轧后轧件的头尾不均匀长度,前者比后者少5.03%;轧件稳定段轧件变形程度随着孔型立辊内倒角半径的增加而减少。

调宽轧制平轧过程轧件角部应力研究

对调宽轧制“狗骨”材在平轧过程中的变形行为进行了有限元模拟,分析了“狗骨”材峰顶位置、最大狗骨高度、道次压下量对平轧过程轧件角部拉应力的影响·结果表明:“狗骨”材峰顶位置对轧件角部拉应力影响较大,达到66·7%,最大狗骨高度、道次压下量对轧件角部拉应力影响较小;随着狗骨位置的增加,轧件角部拉应力增加·研究结果对指导生产、提高成材率具有重要意义·

中厚板轧制过程平面形状控制道次轧制压力分布数值分析

采用显式动力学弹塑性有限元方法和几何模型更新技术,对中厚板轧制过程中平面形状控制道次进行了模拟。对平面形状控制道次中3个阶段轧制压力分布、轧制力变化进行了分析,所计算平稳阶段轧制力值与实测轧制力值吻合较好。

连铸板坯热轧中角部裂纹变化的研究

采用有限元方法对轧件角部横向和纵向裂纹在多道次立-平轧制过程中变形行为进行了模拟,分析了裂纹的闭合与扩展行为．结果表明:采用平立辊,裂纹很好闭合,但变形程度大,可能延伸和往轧件顶面移动,对角部横向裂纹,裂纹尖端节点往外扩散,对三角形横向和纵向裂纹,裂纹可能发生折叠;采用孔型立辊,立轧后,轧件裂纹很好地闭合,平轧后,横向和侧面纵向裂纹可能被拉开,顶面纵向裂纹闭合较好,只有三角形横向裂纹可能发生折叠．

300kA铝电解槽三维电热场电位ANSYS分析

利用有限元软件ANSYS,建立了包含工字钢部分在内的铝电解槽几何模型。针对沈阳铝镁设计研究院设计的300 kA铝电解槽,进行了三维电热场耦合分析。在本文中,就其中的各部分的电位分布做了细致的分析,为研究铝电解槽节能、采用新材质分析提供了准确高效的方法。

在成果中怎样体现出年轻人的创新贡献

针对科学网上开展的“创新和青年科技工作者的使命”的访谈。为了表示支持，我问了几位获奖者一个问题：“年轻人做出一项创新，怎样让别人知道这是他的创新，而不是他‘领导’的创新。”我不知道几位教授将给出什么样的答案，但下面我想我说我的顾虑。

铝电解槽三维电热场耦合分析

利用有限元软件ANSYS,建立了包含摇篮架在内的铝电解槽完整的有限元模型。针对沈阳铝镁设计研究院设计的300kA铝电解槽,进行了三维电热场耦合分析。模拟结果说明所建模型是正确的,为电解槽的优化设计和改造提供参考。

大型水轮机叶片热处理过程温度场和变形的动态测量

大型水轮机叶片属于复杂曲面结构铸件,在热处理过程中由于冷却不均和相变极易发生翘曲变形,为此建立一套非接触式的温度场和位移连续动态测量系统。该测量系统采用红外热像仪测量温度场,采用非接触式测量方法测量铸件的变形。采用此系统对某工厂叶片生产中热处理冷却阶段的温度场和变形进行实时的测量,得到热处理冷却过程中叶片的表面温度变化和动态变形。在正火和回火冷却阶段叶片出水边的变形量并不简单地与温度和时间成正比关系,在正火阶段出水边变形有2个极值点,回火阶段有1个极值点。叶片变形主要发生在正火冷却阶段,受到温度变化和相变的共同影响,回火冷却阶段变形较小,主要受温度变化的影响。这种测量方法和得到的测量结果对叶片铸件的热处理过程冷却和变形规律研究以及铸件热处理工艺优化具有重要意义。

82B盘条钢拉拔过程中显微组织及夹杂物的演变

将直径为12.5mm的82B盘条进行了9道次的拉拔实验,采用扫描电镜观察了不同应变量拉拔变形后82B盘条显微组织和夹杂物的演变情况,并研究了珠光体片层间距与拉拔应变量之间的关系。结果表明:82B钢显微组织中的珠光体片层间距随着应变量增大而逐渐减小;拉拔变形后的珠光体片层强烈扭曲,渗碳体片随着铁素体片的弯曲而变形,表现出良好的塑性变形能力;由于中心偏析形成的马氏体的塑性变形能力较差,在拉拔过程中发生碎化并最终与基体脱离;直径约为10μm的脆性夹杂物在拉拔过程中只是自身发生碎化,并未在夹杂物周围引起裂纹。