挤压态Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金摩擦磨损行为研究

镁合金是目前工程应用中最轻的结构金属,广泛应用于航空航天与国防军工等制造领域,铸造镁合金由于性能劣势难以应用于重要结构件,塑性变形可以显著细化镁合金晶粒,提高合金综合力学性能。研究发现通过变形调控合金第二相体积分数/尺寸/分布规律、再结晶比例以及晶粒尺寸,可以在提高合金拉伸性能的同时提升合金的耐磨性,这为拓宽镁合金的应用提供了新途径。实验研究了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金经过正挤压-双向转角挤压后的不同位置组织演变特征,并分析了变形合金在不同载荷(10、20、30 N)下的摩擦磨损行为,结果表明:随着载荷增大,变形合金的平均摩擦系数降低;施加载荷相同时,合金的平均摩擦系数值与再结晶程度成正比,磨损量随再结晶比率增大而减少;在摩擦磨损实验中,所有样品均发生氧化磨损和磨料磨损,低载荷下发生轻微的划痕和磨损痕迹,随着载荷增加,出现明显的表面剥落和脱落现象;实验中由于载荷和摩擦力的作用,长周期堆垛有序相(LPSO)颗粒与镁基体间发生相对滑动或剪切,这种相互作用导致LPSO相颗粒剥离和表面颗粒脱落。

垂直井螺旋弯曲管柱的摩擦和自锁分析

描述垂直井中螺旋弯曲管柱轴力分布和变形行为的力学方程是一组高阶非线性常微分方程组。求得了这组非线性 方程在对称性条件下的渐近螺线解；分析了摩擦系数对整个管柱上的轴力分布、“中性点”位置、“自锁点”位置以及“自锁 力”等的影响；导出了“中性点”、“自锁点”以及“自锁力”的计算公式；并绘制出对应不同摩擦系数的轴力分布曲线以及“中 性点”、“自锁点”随端部轴压变化的曲线。本文研究的结果对于高温、高压深井井下作业管柱的合理设计和作业参数的合 理选择等具有较大的实用价值。

预测15钢正挤压变形力的人工神经网络模型

针对现行挤压变形力计算的局限性 ,采用四层BP网络建立 15钢正挤压变形力预测的神经网络模型 ,其预测值与实验值吻合良好 ,为挤压力预测提供了新的途径。

V型墩连续刚构桥施工正装分析和阶段变形控制

以福建省尤溪县水东大桥主桥为工程背景,应用桥梁结构分析软件MIDAS/Civil对该V型墩连续刚构桥悬臂浇筑施工进行正装分析,得到了阶段的变形控制目标和成桥状态累计变形。结果表明,在顶推阶段,整个V型墩沿顶推力方向发生偏转,主梁变形较大,大于混凝土浇筑和预应力张拉工况的效应,应作为施工变形控制的重点;成桥状态的累计竖向线形不平顺,合拢段位置波动较大,应把累计竖向变形反向作为施工的预拱度。最后,对现场实测变形值与计算值进行对比分析,其偏差均在规范范围内,验证了计算模型和分析方法的正确性。对存在的偏差,分析其原因,并提出合理建议。

镁合金正挤压-扭转变形的有限元分析

对镁合金正挤压-扭转成形进行了工艺参数的有限元模拟,分析了扭转剪切变形对AZ31镁合金在成形过程中等效应变和挤压力的影响。结果表明:随着挤压温度的降低,挤压速度和摩擦系数的升高,坯料所获得的等效应变显著升高。正挤压-扭转变形可以显著提高坯料变形过程的等效应变,并改善变形的均匀性。经正挤压-扭转变形后,AZ31镁合金的塑性应变高达4.5。工艺参数的有限元分析能为AZ31镁合金正挤压-扭转变形的实际生产提供重要参考。

大块非晶合金摩擦磨损变形特性的力信号分析

为了分析非晶合金的力学特性,提出了一种可实时观测大块非晶合金摩擦磨损变形特性的实验方法.实验分两步进行,首先对Zr基大块非晶合金与铜、铁、塑料进行同速度的干摩擦实验,然后单独对Zr基大块非晶合金进行不同速度下的干摩擦实验,都提取摩擦过程中的摩擦力信号,并利用扫描电子显微镜观察磨损形貌.与其他材料对比,分析Zr基大块非晶合金材料的摩擦磨损变形特性,从而确定其摩擦磨损主要是塑性变形和脆性断裂综合作用结果.另外随着转速提高,磨粒磨损使多角度的摩擦力高频率出现.

轧制过程工艺参数的测量与分析

变形抗力和摩擦系数是用于设定轧制过程控制模型的重要工艺参数。文章利用在不同润滑条件下得到的实测数据,估计出变形抗力K和摩擦系数μ的值。将估计出的K、μ从参数值应用于轧制过程控制,可以提高连轧过程控制模型的精度。在实验轧机上,应用铝试样实测了板宽、张力和压下率对前滑的影响规律。

杆-杆型轴对称复合挤压过程的数值模拟及流动规律

采用刚塑性有限元法对杆－杆型轴对称复合挤压过程进行了数值模拟，其结果表明影响上下两端金属流出量大小的主要因素是变形程度的大小，摩擦条件在上、下变形程度相同且较小的情况下，对两端金属流出量的影响比较明显。变形力和金属流出长度的计算结果与实验结果较为吻合。

摩擦力起积极作用的正挤压试验研究

对摩擦力起积极作用的挤压工艺进行了试验研究．结果表明：与同样条件下常规挤压工艺相比，挤压力下降２０％左右，变形死区缩小，挤压件内部纤维改善．对摩擦力起积极作用的挤压工艺特征与变形机制也进行了分析．

闸阀阀座变形原因分析及改进措施

针对一起闸阀阀座变形失效事故,采用理论与试验相结合的方法,对闸阀进行了宏观分析、微观分析、阀板厚度分析以及材质理化性能检验。结果表明,阀板加工质量差和阀座装配不当导致阀座受到阀板大的挤压力和摩擦力作用产生变形。提出了改进措施,取得了良好效果。

轧制实验测量变形抗力和摩擦系数的方法

用评价润滑油效果和研究前滑数学模型的实测数据,估计出变形抗力(K)和摩擦系数(μ)。估计出的"K、μ"参数应用于轧制过程控制,可以提高数学模型的预报精度。在太原科技大学的350mm实验轧机上,应用铝试样实测了前(后)张力和压下率对前滑的影响规律。将进一步扩大试样的品种和规格进行变形抗力和摩擦系数的实测实验。

等径角挤压力分析及实验研究

使用上限定理得到了等径角挤压（ECAP）过程中圆柱试样的上限挤压力解析式,并对纯铜圆柱试样进行了等径角挤压实验及有限元仿真模拟,结合实验与有限元模拟对ECAP过程的上限挤压力解析式进行了两方面的验证,结果显示解析式计算值、仿真模拟值和实验值三者结果相近,表明解析式具有一定的准确性。另外,使用ABAQUS有限元软件对不同半径及不同长度的纯铜圆柱试样ECAP过程进行了有限元模拟分析,并结合理论解析式,讨论了试样半径及试样长度对上限挤压力大小的影响。结果表明,圆柱形试样的半径和长度与ECAP挤压力正相关。但是,对于半径大于4 mm的试样,有限元模拟结果比解析式计算值大,而且随着半径的增大,差值有增大的趋势。

基于ANSYS的球体贯穿式组合凸轮轴应力变形分析

简要说明了球体贯穿式组合凸轮轴联接原理,对比传统一体式凸轮轴的不足,说明新兴组合式凸轮轴具有材料利用率高、联接可靠、满足轻量化节能要求等优点。以某型号一体式凸轮轴为原形,通过合理建模仿真,得到并分析了球体贯穿过程中组合式凸轮轴部分位置应力分布云图,球体贯穿后轴管凸轮接触状态、轴管壁厚减薄量、凸轮变形情况以及摩擦力影响等信息。最后通过实验验证表明扩管所得凸轮轴能够满足发动机实际工况需求,为球体贯穿式组合凸轮轴的设计和加工提供了一定的理论参考依据。