大型轴类楔横轧装备结构优化设计

针对目前大型轴类零件均采用锻造等技术生产,存在材料损耗率高、生产效率低等问题,提出采用楔横轧机来制备大型轴类零件,以此来提高生产效率、降低生产成本。本文对双机联动的大型轴类楔横轧装备及结构进行了详细设计,重点对轧机本体、轴向窜动装置、预应力装置和导卫装置进行了结构定型,介绍了其工作原理及关键作用,并对部分结构进行了强度校核。大型轴类楔横轧机研发的成功为大型轴类零件的生产提供了可靠高效的装备,实现了大型轴类零件的快速制造,为增加我国装备制造国际范围的竞争力做出贡献。

大型轴类楔横轧机振动力学模型与数据分析

振动在大型轴类楔横轧机工作中存在着较大的影响,建立轧机振动模型,计算出系统的各阶固有频率和振型,研究了垂直振动与扭转振动的机理与频率,运用MATLAB软件进行计算与显相,得到可视化的图像,得出以下结论:轧机在振动时主要有垂直振动和扭转振动,其中轧机垂直振动主要发生在三倍频程,如果第二阶主振型的两工作辊间没有节点,发生三倍频程自激振动的可能性就很小。轧机扭转振动系统其比值f_(2)/f_(1)=3.1,证明轧机扭转振动状态良好。

纳米多晶镁在不同条件下压缩的分子动力学模拟

为设计和开发具有优异力学性能的镁基纳米结构合金,本研究利用Voronoi几何方法构造了晶粒随机取向的纳米多晶镁模型,利用分子动力学软件实现了不同条件下纳米多晶镁的压缩模拟,借助可视化软件对模拟结果进行了相关分析。结果表明:随着温度升高,晶粒由细化转变为融合长大;压缩应变率影响晶粒细化的时间,压缩应变率增大,晶粒内部原子仍保持原有结构,只有晶粒边缘处原子位置移动,晶粒细化较晚发生,屈服强度增大,极限应变减小,弹性模量增大;纳米多晶镁中原子位置发生偏移,更易形成fcc结构,产生Shockley不全位错,Shockley不全位错与fcc结构的增长规律呈正比例。

温度对单晶镁拉伸性能影响的分子动力学研究

本研究主要运用分子动力学的模拟方法,研究了拉伸速率为10^(10)s^(-1)下温度对于单晶镁性能的影响,并对结果进行应力应变分析,势能应变分析,共近邻分析,位错密度分析等。结果表明:随着温度的升高,单晶镁的抗拉强度峰值降低,各峰值点对应的应变值随着温度的升高逐渐减小;在应力峰值出现前hcp首先转化成Other结构且没有位错产生,在应力峰值过后fcc,bcc结构出现,同时产生位错,其中位错主要为1/3<1100>位错和未知结构位错,对应的晶体结构的转化与位错的产生大约滞后应力峰值点0.5%的应变值,并且温度对于滞后值的影响不大,晶体结构的转化和位错的产生也随着温度的升高提前发生。

双孔洞排布位置对c轴压缩镁单晶的影响

为探究双孔洞位置排布对于镁及镁合金塑性变形的影响,应用分子动力学方法模拟在300K下含不同排布位置的双孔洞镁单晶c轴压缩模型,结合3种模型的应力-应变曲线、势能曲线、径向分布函数和位错密度曲线,分析不同排布位置双孔洞镁单晶的压缩力学性能和结构演化过程。结果表明:双孔洞镁单晶在与加载方向平行时可承受的压应力峰值和势能峰值以及对应的应变程度最大,与加载方向垂直时次之,当与加载方向呈45°排布时最小,且与c轴呈90°排布的双孔洞镁单晶模型孔洞闭合速率最快。

应变路径变化对AZ31镁合金力学行为的影响

以挤压态AZ31镁合金棒材为原材料,在室温下沿着//ED和⊥ED的方向进行预变形实验,模拟二辊皮尔格冷轧过程中减壁段横截面瞬时变形应力状态,接着对预变形试样取样进行二次压缩,利用电子背散射衍射(EBSD)对2次变形之后的微观结构进行表征。研究了应变路径变化情况下组织和织构对力学行为的影响。结果表明,预变形使AZ31镁合金的屈服强度提高,其主要原因是预变形产生的{10■2}拉伸孪晶导致晶粒细化和位错密度增加。并且孪晶的出现会改变晶粒的取向,基面织构弱化(或孪生织构增强)在改善AZ31镁合金力学性能方面可能起到更重要的作用。//ED-3%和⊥ED-3%试样的屈服强度分别提高了66.7%和6.6%。