新型电冲击复合锻挤工艺对薄壁高筋构件成形质量的影响规律研究

目的为保证运载装备高功效轻量化的同时,提升其支撑防护结构的成形性能,提出一种铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤成形工艺方法,并探究模具下压量、电流密度对铝合金薄壁高筋构件成形质量的影响。方法通过DEFORM-3D仿真软件模拟分析2024-T4铝合金薄壁高筋构件电冲击复合锻挤下材料流动和填充规律,并对仿真分析结果进行电冲击复合锻挤成形试验验证。结果仿真模拟表明:随着模具下行,材料流动和填充难度增加,成形质量下降,不同电流密度对薄壁高筋构件成形影响程度不同。通过不同的电流密度进行试验,得到薄壁高筋构件最佳成形工艺。试验结果表明:当坯料预热至300℃,脉冲电流值为600 A时,成形后构件未见明显的开裂和填充不满等缺陷,成形的筋高提升35.14%,成形质量最好。结论与无电冲击的薄壁高筋构件相比,电冲击复合锻挤成形时构件整体成形性能提升,这是由于构件受脉冲电流焦耳热效应和非热效应的影响,金属流动性增强,成形载荷降低,更容易填充模具型腔。

一种铁素体-奥氏体相变动力学模型

基于混合模型及吉布斯能量平衡模型思想,建立了一种简单的吉布斯能量平衡模型,应用于Fe-C-Mn低碳钢在780℃两相区等温过程中的铁素体向奥氏体相变模拟,并分析了三种吉布斯自由能、有效晶粒尺寸、元素分布等对相变的影响.结果表明,有效晶粒尺寸及界面迁移率影响相变速率,但对最终奥氏体体积分数无影响;相变过程中相界面处锰元素的富集导致的能量耗散同时降低了相变速率及最终奥氏体体积分数.对模拟结果进行实验验证,表明模拟结果与实验结果吻合良好.

基于组合近似模型的商用车驾驶室正碰安全性优化

相较于乘用车,商用车重量大、碰撞能量大,驾驶室前部缺少足够的吸能区,乘员生存空间极易受到挤压,正碰安全性优化十分必要。在现有的研究中,往往通过大量采点构造单一近似模型,来优化驾驶室碰撞安全性。提出将极限学习机模型与响应面、径向基神经网络、支持向量回归模型组合,并引入遗传算法匹配4个模型的权系数。采用上述组合近似模型,结合多目标优化算法,以生存空间尺寸和驾驶室质量为优化目标,在厚度和材料的混合变量空间下寻优。结果表明:组合近似模型精度整体上高于单一近似模型,优化后驾驶室的正碰生存空间显著增大,在正碰、顶压与后推3种工况下的安全性均符合国家标准的要求,同时总体减重7.68kg。