Effect of squeeze casting process on microstructures and flow stress behavior of Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg alloy

The effects of squeeze casting process on microstructure and flow stress behavior of Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg alloy were investigated and the hot-compression tests of gravity casting and squeeze casting alloy were carried out at 350-500°C and 0.001-5s-1.The results show that microstructures of Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg alloys were obviously improved by squeeze casting.Due to the decrease of coarse primary Si particles,softα-Al dendrite as well as the fine microstructures appeared,and the mechanical properties of squeeze casting alloys were improved.However,when the strain rate rises or the deformation temperature decreases,the flow stress increases and it was proved that the alloy is a positive strain rate sensitive material.It was deduced that compared with the gravity casting alloy,squeeze casting alloy（solidified at 632 MPa）is more difficult to deform since the flow stress of squeeze casting alloy is higher than that of gravity casting alloy when the deformation temperature exceeds 400°C.Flow stress behavior of Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg alloy can be described by a hyperbolic sine form with Zener-Hollomon parameter,and the average hot deformation activation energy Q of gravity casting alloy and squeeze casting alloy is 278.97 and 308.77kJ/mol,respectively.

蓖麻籽不同状态不同压榨方式下压缩比与轴向应力关系的研究

【目的】研究蓖麻籽在不同状态不同压榨方式下压缩比-轴向应力关系.【方法】进行了完整蓖麻籽与碾碎后的蓖麻籽在不同的压榨方式、不同的压榨速率下的冷榨试验;采用川北方程建立了双曲线型压缩比-轴向应力关系模型,并依据试验结果,应用最小二乘法求得该模型的待定参数.【结果和结论】蓖麻籽碾碎后压榨在相同的条件下所达到的等价压缩比和完整籽基本一致,但实际压缩比比完整籽小得多;多次压榨在相同的条件下比单次压榨可以达到更大的压缩比;模拟值与实测值的对比和误差分析表明,模拟值与实测值比较吻合.

大庆长垣构造体系的变形序列及形成机制

为了搞清大庆长垣的发育过程,根据断层走向的统计结果和三维地震相干数据体的分析,从大庆长垣的构造特征、变形序列及应力分布出发,论述了大庆长垣的变形序列及形成机制。研究认为:北东向的局部构造、近南北向的大庆长垣、北东向的逆断层和北西向的正断层,均为白垩纪末期北西一南东向挤压应力作用下形成;不同形态、不同性质、不同等级、不同序列及不同方向的具有成生关系的各结构要素在空间和时间上有规律地按一定序列排列组合在一起,共同构成了大庆长垣构造体系;大庆长垣构造体系经历了北东向局部构造发育、近南北向大庆长垣统一、北东向逆断层发育和北西向正断层发育的过程,整体来看具有递进变形的特征。

压扁阻断对聚乙烯燃气管道力学性能的影响

压扁阻断是基于聚乙烯(PE)管道良好的韧性而设计的专用管线施工及抢险维修技术,近年来得到了广泛的应用。但是不规范的压扁阻断会引起PE管道损伤,缩短其使用寿命,严重影响燃气管网的安全运行。为了创建安全高效的压扁阻断工艺流程、保证PE燃气管道的安全运行,采用实验室试验与有限元模拟相结合的方法,探究了压扁阻断对PE管道力学性能的影响规律,重点分析了挤压速度、管壁压缩率、挤压棒尺寸、管道和挤压棒之间摩擦系数等对管道最大应力和塑性应变的影响情况。研究结果表明:①压扁阻断后的PE管道耳朵处的弹性模量和屈服应力仅为初始值的17%和72%;②管道最大载荷、最大应力和最大塑性应变随挤压速度、管壁压缩率的增大而增大;③减小挤压棒尺寸虽然会降低最大挤压载荷,但却能明显增大管道最大应力和塑性应变;④降低管道和挤压棒之间的摩擦系数有利于减小管道最大应力和塑性应变。结论认为,压扁阻断会引起PE管道力学性能的衰退,建议给压扁阻断后的PE管道尤其是耳朵处施加必要的防护措施;同时,增大挤压工具尺寸、减小管道和挤压棒之间的摩擦系数,可以减小管道应力和塑性应变,有利于PE管道的安全运行。

挤压铸造6082铝合金的高温流变行为和变形激活能分析

目的研究不同挤压铸造压力下所制备的6082铝合金的高温应力应变关系。方法对100 MPa和50 MPa挤压铸造压力下制备的6082铝合金进行高温压缩实验,建立了相应的本构模型,并分析了挤压铸造压力和变形参数对流变行为和变形激活能的影响。结果相同变形条件下,挤压铸造压力为100 MPa时,6082铝合金流变应力更高。当温度较高和应变速率较低时,两种不同的6082铝合金流变应力值差距明显缩小。挤压铸造6082铝合金的激活能随着变形温度和应变速率的增加而降低。结论高挤压铸造压力下制备的6082铝合金变形激活能更大,变形更困难,但高温中低应变速率时,挤压铸造6082铝合金的变形难易程度相近。

挤压对灵武长枣应力应变影响的有限元分析

为了分析灵武长枣在采摘过程中内部应力应变对挤压的响应规律,为采摘机器人的设计提供理论依据,本文利用万能力学试验机在15、20、25、30、35 mm/min五种不同挤压速率下对灵武长枣整果进行了横向和纵向压缩,对力-变形曲线进行拟合,求得长枣在压缩破裂时的刚度及破裂力,并对15和35 mm/min两种横向挤压速率进行了有限元模拟,建立了有限元模型。结果表明:灵武长枣在受到挤压时,其力学性能具有各向异性,横向的抗压能力更强。横向压缩时,整果破裂负载为214.34~266.53 N,弹性模量为14.90~17.05 MPa,相对变形量为20.70%~22.67%;纵向压缩时,整果破裂负载为132.52~185.40 N,弹性模量为4.59~6.07 MPa,相对变形量为13.72%~17.25%。受力点的应力应变在果肉中是最大的,并沿赤道向果核周围延伸,且逐渐减小。压缩速率为15 mm/min的有限元模型的模拟值与其实验值的偏差为14.98%,35 mm/min的偏差为11.06%。运用有限元法对灵武长枣挤压模拟是可行的。

开缝衬套冷挤压强化工艺对7050铝合金孔连接结构疲劳寿命的影响

针对飞机结构件7050铝合金进行开缝衬套冷挤压后孔的疲劳寿命增益研究。从断裂力学角度出发,考虑冷挤压后残余压应力对裂纹扩展驱动力的影响,研究冷挤压后连接孔的疲劳寿命预测模型。

静压小桩施工地面下沉原因分析

通过对某工程静压小桩施工地面下沉原因的分析,论证了该现象有利于上部结构的安全和稳定性能的结论。

挤压筒锁紧面大帽的起因分析

论述了铝合金挤压生产过程中挤压筒锁紧面常发生大帽的原因,并提出了解决该问题的方案。

天生桥一级面板堆石坝面板挤压破损原因及切槽软缝修复的影响

天生桥一级面板堆石坝的面板在运行过程中曾多次发生挤压破损现象。通过监测成果、运行条件、面板自身受力条件和面板自身结构等四个方面,分析面板挤压破损的原因,主要包括变形过大、高温低水位工况、面板自身受力条件及压性缝构造。2015年分析切槽设置软缝对面板挤压的影响,并开展面板进一步挤压情况的预测,认为面板进一步发生大面板挤压破损的可能性不大。经过5年多的运行,面板实际运行情况与预测情况一致。

42CrMo钢超声滚挤压力学性能研究及参数优化

为提高42CrMo钢轴承套圈的力学性能,基于超声滚挤压加工过程中滚压头的运动学分析和改进的J-C本构模型,对不同参数下42CrMo钢轴承套圈的超声滚挤压加工过程进行了有限元数值模拟,建立了响应曲面预测模型及交互响应曲面图,并研究了不同参数对力学性能的影响规律。结果表明:残余压应力随着转速和进给速度的增大先增大后减小,与振幅和静压力为正比例关系;硬度与振幅和静压力为正比例关系,与进给速度为反比例关系,而随着转速的增大先增大后减小。使用自适应模拟退火算法对仿真预测模型进行优化,得到了最优加工参数解集为:转速为290~360 r·min^(-1)、进给速度为18~24 mm·min^(-1)、振幅为19~22μm、静压力为580~650 N,最优力学性能参数解集为:残余压应力为1002~1033 MPa、硬度为773~793 HV。最后通过实验验证了仿真模型以及优化结果的准确性。

30CrMoA车轴材料超声表面挤压强化技术研究

为了提高车轴疲劳强度,本文基于超声挤压强化技术,研究了其对列车专用30CrMoA车轴钢加工表面的影响.对比分析了超声挤压强化前后工件表面外观、表面粗糙度、残余应力等特征的变化,绘制了残余压应力沿层深分布的曲线.结果表明:超声强化后的试件表面达到了很好的镜面效果,表面光滑且具有光泽,消除了前道工序残留的环状纹路;表面粗糙度得到改善,粗糙度数值由原来的3.746μm降低到0.2μm左右,在前道工序的基础上下降了95%左右;原来的残余拉应力可以被调节成为压应力,残余压应力层的深度可以达到近2mm,阻止了疲劳裂纹的萌生和扩展,有利于提高金属材料的疲劳强度和使用寿命.

基于有限元的模具结构对AZ91镁合金管转角分流挤压焊合压力的影响

将转角挤压剪切变形原理和镁合金管材分流挤压相结合,设计了镁合金管转角焊合室分流挤压模具。新模具在保证挤压舌针刚度的前提下增加了焊合室的有效高度和焊合时间,从而有利于提高焊缝的焊合性能。基于DEFORM有限元平台建立了AZ91镁合金管转角焊合室分流挤压有限元模型,并进行了可靠性验证。然后,基于该有限元模型研究了转角角度、分流桥结构和凹模结构尺寸对焊合室内平均压应力的影响规律。结果表明:随着分流模转角β和凹模结构尺寸a的增大,焊合室内的平均压应力逐渐增加;对于雨滴形分流桥结构,随着分流桥锥度γ的增大,焊合室内的平均压应力有所增大,但是增幅不明显。

工艺参数对动态流量控制法挤压弯管应力的影响

采用有限元模拟和实验研究了挤压钛合金弯曲管件。通过实验验证了工件的形状和尺寸精度,并通过有限元模拟分析了工艺参数对挤出过程中变形体的平均压应力分布情况和挤出弯管件的曲率半径的影响规律。结果表明:有限元模拟中,弯管件的曲率半径误差为6.03%,弯管直径误差为3.82%;在靠近定径带处,平均压应力呈非均匀分布;在焊合腔内,靠近细分流孔区域的平均压应力小于靠近粗分流孔区域的平均压应力,平均压应力的大小顺序在通过粗、细分流孔前后相反;在模具结构固定不变时,弯管件的曲率半径随挤压速度的减小而增大,不随挤压温度的变化而变化。