挤压态7075铝合金高温流变行为及神经网络本构模型

采用Gleeble1500D热模拟实验机研究挤压态7075铝合金在变形温度为250～450℃、应变速率为0.01～10s-1下单道次压缩过程的高温流变行为。结果表明:材料在350℃及以下变形时,流变应力曲线呈动态回复型;在温度为350℃以上、应变速率为0.1s-1时,流变曲线局部陡降明显;当应变速率为10s-1时,流变曲线发生波动,呈动态再结晶型;挤压态7075铝合金的流变应力曲线峰值应力及稳态应力均高于铸态合金的,且在变形温度较高时,挤压态材料更易于发生动态软化。基于BP神经网络建立挤压态7075铝合金的本构关系模型,预测值与实验值对比表明:所建立的本构模型整体误差在5.35%以内,拟合度为2.48%,该模型可以用于描述7075铝合金的高温变形流变行为,为该合金热变形过程分析和有限元模拟提供基础。

压块对H96矩形管绕弯成形回弹与截面变形的作用

为了控制矩形管绕弯成形的回弹和截面变形,建立考虑压块力、速度加载条件的回弹和截面变形有限元预测模型,并对其可靠性进行实验验证。基于所建模型研究压块的摩擦因数、夹持压力和助推速度对H96矩形管回弹与截面变形的影响规律。结果表明:摩擦因数和夹持压力越大,回弹角和横截面高度变形越小。但压块对横、纵截面畸变的作用完全相反;芯头支撑区域内助推速度的变化能够影响回弹量,且不会加剧截面变形。提出变助推速度的压块边界条件组合方案,实现了弯曲角度小于90°和大于等于90°弯管的回弹量分别降低55.31%和36.45%,60°弯管的高度变形量平均降低1.79%,90°和120°弯管的高度变形量最大分别降低5.98%和6.35%。

基于CATIA的数控弯管数模转换系统研究与开发

建立数字化弯管系统实现从导管数字化到数控弯管机全过程数字量传递,已成为当前发展数字化精确高效数控弯管技术亟待解决的问题。文章采用VB语言,以CATIA二次开发技术为基础,对数控弯管数模转换系统进行研究与开发,实现了从弯管CATIA模型得到关键点坐标值,建模数据与弯管机加工数据的转换,以及弯管的CATIA参数化建模,为推动先进数字化数控弯管系统的实现奠定了基础。

基于响应面法的Inconel 625合金大型厚壁管挤压加工窗口确定（英文）

研究确定难变形Inconel 625合金大型厚壁管挤压加工窗口,是获得具有良好组织性能挤压管材的关键。采用响应面法建立了一种确定基于温控挤压加工窗口的方法。首先,采用基于有限元计算数据的正交回归方法,建立了分别描述温升和峰值温度与关键挤压参数之间的响应面模型;其次,基于建立的响应面模型,分析揭示了关键挤压参数对温升和温度峰值的交互作用规律;最后,通过绘制挤压速度和初始温度空间峰值温度的等高线图,建立了不同挤压比下挤压加工窗口。基于该挤压加工窗口,可方便快速地确定合适的关键挤压参数组合。

多向加载近净成形研究动态

通过主动控制不同方向、不同成形阶段的多向加载条件并配合模具、变形温度等成形条件,可有效控制变形,提高坯料的成形性能,以获得预期的结构形状及组织状态的零件,实现净成形或近净成形,为难变形材料的复杂整体构件的精确塑性成形提供了一条有效途径。多向加载技术在蒙皮拉形、管材挤胀、环件径轴向辗扩、多向模锻等塑性成形工艺中都得到体现,但其工艺通用性差,需要专门的设备,不同成形工艺甚至当成形零件不同时,其变形机理亦迥异。评述了目前多向加载成形工艺的应用与国内外研究现状,指出了该工艺在体积成形中应用发展需要解决的关键技术问题。

几种基于回归方法的本构模型研究及其在TB6合金上的应用

首先介绍了几种基于回归方法的本构模型,即Arrhenius双曲正弦方程、回复和再结晶统一模型、多项式模型(温度幂指数模型、并联模型、串联模型、逐步回归模型和正交多项式模型)等,再以TB6钛合金为例,对比建立材料本构模型的几种回归方法,总结各种方法的适用范围,并通过误差对比了各种模型的精度,为建立模型服务,有利于在有限元模拟中选择应用。

铸态7050铝合金大应变速率下有外推能力的本构模型

以温度为523～723 K、应变速率为0.01～10 s-1以及总应变为0.69的实验数据为基础,应用神经网络建立具有外推能力的7050铝合金本构模型,实现了在大应变速率下(10～50 s-1)流变应力的预测,并基于实验数据和预测数据,建立了7050铝合金大应变速率的逐步回归模型。误差结果分析表明,回归结果与实验数据及预测结果之间的平均相对误差不超过6.5%,能够准确地预测7050铝合金的流变应力,适用于分析热变形过程中的问题。

(Ba_(0.85)Ca_(0.15))(Zr_(0.1)Ti_(0.9))O_3-(Ba_(0.85)Ca_(0.15))TiO_3无铅压电陶瓷的结构与性能

采用流延叠层成型工艺制备了(Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3-5%(Ba0.85Ca0.15)TiO3(BCZT-5%BCT)无铅压电陶瓷,研究了BCZT-5%BCT陶瓷的微观组织结构对电性能的影响规律,研究表明,BCZT-5%BCT陶瓷的晶粒尺寸对其压电、介电与铁电性能影响显著,在1 500℃下烧结时,BCZT-5%BCT陶瓷的晶粒尺寸随烧结保温时间的增加呈现先增大后减小的趋势,烧结保温时间为8h的样品中晶粒尺寸最大,此时BCZT-5%BCT陶瓷的压电与铁电性能最优,即压电常数(d33)约为218pC/N,剩余极化强度2Pr约为30.48μC/cm2,介电常数(εr)约为1 617,介电损耗(tanδ)约为0.037,居里温度(TC)约为90.6℃。

氮掺杂石墨烯墨水的制备及理化特性

氮掺杂石墨烯墨水浓度低、缺陷多、易发生团聚,制约了功能器件的发展。本文利用化学氧化还原法与溶剂热法制备出氮掺杂含量为8.58 at%、电导率为257.2 S·m-1的石墨烯墨水。通过添加不同比例的表面活性剂如SLS、SDS、SDBS,所制墨水Zeta电位为-50^-90 mV,且分散稳定性良好。利用所制氮掺杂石墨烯墨水打印出线宽约为250μm的直线,线条内部氮掺杂石墨烯分布均匀、成膜性好,为功能器件的制备奠定了基础。

Zn/Li掺杂PZT-PZN-PNN压电陶瓷的研究

采用传统固相合成法制备了Zn/Li掺杂的0.83Pb(Zr_1/_2Ti_1/_2)O_3-0.11Pb(Zn_1/_3Nb_2/_3)O_3-0.06Pb(Ni_1/_3Nb_(2/3))O_3(PZT-PZN-PNN)压电陶瓷,研究了不同含量的Zn/Li添加量对陶瓷的相结构、显微组织和电性能的影响。结果表明,随着Zn/Li掺杂量的增加,相结构由三方相向四方相转变;介电常数ε_r、压电常数d_(33)和机电耦合系数k_p均先增大后减小,而介电损耗tanδ和机械品质因数Q_m呈先减小后增大的趋势;当添加质量分数w(Zn/Li)=1%时,该压电陶瓷的综合性能最佳,即d_(33)=513pC/N,k_p=0.635,ε_r=1 694,tanδ=0.023 5。该材料有望用于制造低温共烧的叠层压电器件。