2A12高强铝合金变断面挤压工艺仿真研究

挤压成形是变断面结构一种重要的成形工艺,采用有限元软件对2A12铝合金变断面管材挤压过程进行了数值模拟。研究了挤压过程中温度场和应变场在整个挤压过程中的变化特征,坯料温度、挤压速度、工作带长度和挤压模具锥角对模具口处温度场和应变场的影响规律。结果表明:随着挤压模具锥角、挤压速度的增加和坯料温度的降低,出口处温度场和应变场均匀性降低;工作带长度的变化对出口温度场和应变场的影响较小。

超大跨度变断面隧道围岩力学动态响应与开挖步序优化数值模拟研究——以苏州七子山隧道为例

保证超大跨度变断面隧道的施工安全,同时兼顾施工便利性及施工效率,具有重要意义。依托苏州长江路南延工程-七子山隧道工程,针对连拱转大跨段开挖过程中拆除或保留临时支撑,以及超大跨度段的是否调整优化开挖步序这两种工况,采用FLAC3D开展数值模拟研究,从围岩位移和围岩应力两方面进行对比分析。研究结果表明:以上两种工况下,围岩位移和围岩应力均存在明显差异;在连拱转大跨段,开挖过程中保留临时支撑围岩所受扰动更小,围岩应力变化较小;在超大跨度段,开挖步序优化方法的拱顶最终沉降值减小了8.60%,仰拱最终隆起值减小了4.01%,左边墙和右边墙最终水平收敛值分别减小了9.42%和16.70%,且优化方法的各测点围岩应力变化相对较小。根据得到的对比分析结果对现场施工提出优化建议:对连拱转大跨段,随开挖过程保留临时支撑,同时为保证施工便利性,采用门式拱架作为临时支护手段;对超大跨度段,采用优化的开挖步序进行施工,可进一步降低围岩扰动,提高施工安全。

智能配电网量测信息变断面柔性压缩新算法

针对智能配电网量测点多、运行变化快,容易造成海量大数据集信息,使调度产生处理延迟、响应慢的问题,提出了融合变断面压缩存取和分布式集群无损压缩的柔性压缩新算法。综合运用量测点元采样、阀值与时限控制技巧,实现变断面压缩存取,通过构建Hadoop云集群平台,以变断面量测数据作为集群压缩输入对象,利用Map/Reduce云计算引擎实现分布式无损集群压缩。以西陇海线电力调度自动化系统为例进行研究,结果表明:变断面压缩法使量测值存取压缩率达到约91%,集群无损压缩法使变断面存储的信息量进一步压缩75%左右,具有显著的柔性技术特征,为智能配电网量测大数据集信息研究提供了一种无损压缩新方法。

连续变断面循环挤压制备细晶材料的新方法

提出了一种新的制备细晶材料的大变形方法——连续变断面循环挤压。其工作原理是:先将圆柱体试样在位于同一中心线上的挤压筒、锥形模内挤压成圆台体,再镦粗成圆柱体。换向180°继续挤压和镦粗,四道工序完成一个循环,重复以上过程,使应变量累积而获得大变形。挤压成的圆台体镦粗时,由上底面至下底面各单元层的变形逐渐减小,不会出现鼓形或失稳现象。文中推导了应变量与变形前后试样高度H和h之间关系的算式,得出n次循环挤压后的累积应变量εn=4nlnh/H。通过对铸态纯铝1A85挤压后的宏观及微观组织观察,其晶粒被反复拉长、压缩而破碎成等轴晶,挤压4循环后的晶粒平均尺寸被细化到1μm。

连续变断面体挤压过程金属的变形特征

采用铅试料,用网格法实验观测连续变断面循环挤压法挤压时金属的流动特征。研究表明,正挤压时,金属在模腔中延伸变形成圆台体,受模具形状影响,变形程度从顶端向底端逐渐减小;圆台体镦粗时金属在高度方向从顶端至底端各层沿径向流动逐渐减小,依次连续变形成圆柱体。这种变形特点使试料在变形过程中逐渐渗透达到累积的效果,并且未出现圆柱体镦粗时的鼓形现象,也未出现因失稳导致的界面叠层。

基于数值模拟的“适变断面”衬砌渠道抗冻胀机理探讨

能适应渠基冻胀变形的衬砌渠道简称"适变断面"渠道。为了探明其抗冻胀机理及削减冻胀效果,应用ADINA软件对混凝土衬砌"适变断面"渠道冻胀进行数值模拟,计算渠道冻胀的温度场、变形场和应力场,研究衬砌板应力和变形规律,并与弧形坡脚梯形渠道比较分析表明:"适变断面"渠道能降低最大法向冻胀量55.11%、最大法向冻胀力51.65%、最大切向冻结力56.85%;通过冻胀量均方差及冻胀力分析比较,"适变断面"使渠道受力状态得到显著改善,冻胀变形分布更加均匀;衬砌板法向错位值总计1.3cm,纵向伸缩缝周向压缩值总计为9.7cm,揭示了"适变断面"渠道利用宽纵缝既能释放衬砌板法向冻胀变位,又能吸收周向冻胀变位,从而适应渠基冻胀变形减轻冻害的抗冻胀机理。最后通过模拟计算了"适变断面"渠道冻胀量均方差对边坡系数的敏感性,指出边坡系数i约为1∶1.7～1∶1.4时,"适变断面"渠道抗冻胀效果很显著,为"适变断面"渠道的推广及优化设计提供了参考。

连续变断面循环挤压对TC4合金组织的影响

研究连续变断面循环挤压变形道次、变形温度、变形速度对TC4合金组织的影响。结果表明：在临近再结晶温度变形时，随着变形道次的增加，晶粒的细化程度随之增加；而在较高温度变形时，随着变形道次的增加，晶粒的细化程度先增大后减小，且6道次的细化效果较佳。随着变形温度的升高，由于再结晶的作用，晶粒的细化程度先增大再减小，且在800℃变形时，细化效果较佳；提高变形速度有利于晶粒的细化，但当变形速度过高时，组织分布的均匀性较差。当TC4合金在800℃以2mm／s经6道次变形后，初生α相尺寸由14gm细化至2～3μm左右，且组织分布较均匀。

变断面深厚表土钻井井壁竖向结构稳定性

采用理论分析和有限元分析2种方法深入研究了变断面深厚表土钻井井壁竖向稳定性问题.用外推法建立了变断面非满水钻井井壁竖向稳定临界深度计算公式,并分析了其影响因素;借助ABAQUS软件分析了不同阶段钻井井壁的竖向稳定性问题,计算了钻井井壁竖向稳定临界深度,分析了井壁自重、不同边界条件、井壁底部接触面积对竖向稳定临界深度的影响.结果表明,井壁筒受力状态和边界条件对竖向稳定临界深度的影响最大.

连续变断面循环挤压AZ31镁合金的组织与性能

采用连续变断面循环挤压法分别对变形镁合金AZ31铸锭和商业AZ31进行不同循环道次的变形,考察其组织、性能变化。结果表明:AZ31镁合金铸锭经过一个循环的挤压,晶粒明显细化。商业AZ31铝合金材料分别进行2、46、、8次循环变形,随着变形量增大,平均晶粒尺寸不断减小,组织趋于均匀;真应变为16时,平均晶粒尺寸为5.5μm;随着循环次数增加,伸长率不断增加,与原始态的相比可提高2倍左右,但强度没有明显变化。

纯铝1A85连续变断面循环挤压过程的组织演变

采用连续变断面循环挤压法对纯铝1A85进行挤压变形,并考察了组织的演变。宏观变形组织显示,晶粒在变形过程中反复拉长、压扁而破碎,逐渐趋于均匀。用TEM分析循环挤压过程中的组织变化特点,铸坯挤压2循环后,平均晶粒尺寸为1.5μm,挤压8循环后,平均晶粒尺寸为750nm。结果表明这一方法能够制备出超细晶材料。

连续变断面挤压工艺的开发

开发出了一种集挤压工艺与电、液、计算机控制技术融为一体的连续变断面挤压新工艺,并以工业纯铝为 研究对象,对外形连续变断面挤压工艺进行了试验研究。研究结果表明:根据连续变断面工件的特征参数,通过 调节主液压缸和侧向液压伺服系统的参数,无须更换模具,可以成形断面由大到小、由小到大、往复循环的全纤 维连续变断面挤压型材或零件。

工艺参数对连续变断面圆柱体镦粗变形特征的影响

采用一种大塑性变形方法-连续变断面循环挤压法,研究材料在镦粗工序时的变形特征及金属流动规律,并就改善镦粗时的鼓形、失稳折叠现象进行理论分析。研究表明,沿着高向(轴向),材料由上向下依次变形,且直径增大幅度和厚度减小幅度均从上到下依次减小,是一种不均匀变形;面积增大是由于金属质点沿径向流动和侧面翻平叠加的结果。而镦粗工序就是利用这种设定的不均匀变形方法的"时空"特点,改善和消除圆柱体镦粗时产生鼓形及失稳折叠的不均匀变形。

AZ31镁合金连续变断面挤压变形行为及组织演变

采用大变形量的连续变断面循环挤压工艺对铸态AZ31镁合金进行不同道次的挤压变形,分析了其在变形到断裂过程中的受力情况和微观组织变化。研究表明:随着变形次数的增加,铸态AZ31镁合金晶粒不断被细化,10道次变形后,晶体内的不均匀变形被消除,粗大的晶粒全部变为细小的等轴晶,晶界上的第二相和杂质也均匀地分布在晶粒间;变形过程中发生了动态再结晶,原始粗大晶粒在形成细小等轴晶的同时仍能保持原有晶体位置的遗传性;变形过程中主要以孪晶为主,锥形裂纹末端为沿晶和穿晶结合型断裂,侧面为单一型穿晶断裂,并且裂纹两边显微组织存在较大差异性。

连续变断面循环挤压AZ31镁合金的微观组织与力学性能

采用连续变断面循环挤压技术(CVCE)对AZ31镁合金进行循环挤压。采用光学显微镜、电子拉伸机等设备,分析变形前及不同循环道次后AZ31镁合金的微观组织和力学性能。结果表明:AZ31镁合金经10循环CVCE后,平均晶粒尺寸由变形前25.3μm有效细化到5.5μm;伸长率提高到34.3%,抗拉强度下降到200MPa。由于晶粒细化效应,导致α相主要变形机制由1循环的孪生变为随后道次的位错滑移。抗拉强度的降低与挤压后(0001)晶面取向分布的分散性有关;伸长率的增大与晶粒细化和滑移面的激活有关。

连续变断面挤压成形方法的研究*

本文通过对连续变断面挤压成形的现有各种方法对比研究, 指出了各自的局限性。首次提出并在实验室实现了以液压伺服控制的方式进行连续变断面挤压成形, 通过计算机设定连续变断面的特征参数, 以纯铝为研究对象, 实现了断面由大到小、由小到大的一次和二次曲线的连续变断面挤压过程。研究结果表明: 本研究所开发的连续变断面挤压成形方法, 工艺稳定, 尺寸精度控制可靠。

连续变断面循环挤压与等通道转角挤压技术的工艺特征及其应用

分别论述了等通道转角挤压法与连续变断面循环挤压法这两种大塑性变形方法的工艺原理、工艺流程、模具结构、变形特征以及累积应变量与模具结构参数之间的关系;并系统介绍了这两种方法在制备纯铝、镁合金及钛合金细晶材料方面的应用,明确了连续变断面循环挤压法与等通道转角挤压法均是细化合金组织,提高材料强度、塑性等综合性能的有效途径。通过分析对比,提出这两种大塑性变形方法各自的优势和存在的问题,以及未来的发展方向。

连续变断面循环挤压工艺参数对TC11合金组织及显微硬度的影响

采用连续变断面循环挤压对TC11合金进行变形,研究了变形温度、变形速度、变形道次对其沿径向显微组织及硬度分布的影响。结果表明：在再结晶温度附近变形时,α相尺寸减小并呈等轴状,晶粒细化显著;而在较高温度变形时,晶粒细化效果变差。同时,变形速度对α相形貌影响较大,速度较低时,初生α相呈长条状,而当速度较高时,初生α相呈等轴状,且分布均匀。变形温度和变形速度对TC11合金沿径向的显微硬度分布有一定影响,试样经不同工艺参数变形后,同一试样沿径向的显微硬度值差异较小且分布较均匀,这与晶粒细化程度较好有关。采用连续变断面循环挤压制备TC11细晶材料时的较佳工艺参数为：850℃,5 mm/s,6道次,α相晶粒尺寸为4～4.5μm,且分布均匀。

变断面零件轧制数控压下系统

通过采用数控压下系统和轧件尺寸在线检测系统的闭环控制，实现了变断面零件轧制成形的数控压下，并用典型模拟件进行了试轧·在使用直径３６０ｍｍ轧机轧制１０．０ｍｍ×２０．０ｍｍ矩形断面坯料时，轧件宽展偏差小于０．５ｍｍ·结果表明，该系统可以明显提高变断面零件轧制的尺寸精度·编制的智能化控制软件，便于人机交互，提高管理水平，对变断面零件直接轧制成形具有很大的实际意义和应用价值·

阶段变断面铝型材工序成品尺寸检查分析

对阶段变断面铝型材工序及成品检验时应注意的问题作了全面的论述,为生产阶段变断面铝型材提供验收依据。

复杂变断面锻件辊锻成形的金属流动

本文针对复杂变断面锻件在辊锻成形过程中的变形特征及金属流动规律,通过辊锻成形理论并结合实例进行了分析,对不均匀变形:变形过程中断面各部分金属相互牵制及相互转移,断面各部位变形的导前与滞后、辊锻件在变形过程中的稳定条件、影响金属填充的各因素等问题进行了理论分析与探讨,并提出了相应的技术措施。