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轧制参数对楔横轧变截面等内径空心轴晶粒粒径的影响 预览
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作者 余璇 彭文飞 +1 位作者 虞春杰 束学道 《中南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1364-1369,共6页
为了得到楔横轧变截面等内径空心轴的微观组织演变规律,借助刚塑性有限元软件DEFORM-3D,建立楔横轧热力微观组织耦合的有限元模型,对轧制过程的微观组织演变过程进行数值模拟,研究原始相对壁厚、成形角和展宽角对轧件平均晶粒粒径的影... 为了得到楔横轧变截面等内径空心轴的微观组织演变规律,借助刚塑性有限元软件DEFORM-3D,建立楔横轧热力微观组织耦合的有限元模型,对轧制过程的微观组织演变过程进行数值模拟,研究原始相对壁厚、成形角和展宽角对轧件平均晶粒粒径的影响规律。研究结果表明:轧件平均晶粒粒径随坯料原始相对壁厚Q的减小而减小,随着成形角α的减小而减小,随着展宽角β的增大先减小后增大。综合楔横轧空心轴内孔椭圆度和平均晶粒粒径的影响,原始相对壁厚Q=0.625、成形角α=40°、展宽角β=3°为最优的轧制参数,建立的有限元模型具有可靠性。 展开更多
关键词 变截面等内经空心轴 楔横轧 数值模拟 轧制参数 晶粒粒径
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海藻酸钠/明胶溶液3D低温沉积成形线材的尺寸精度 预览
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作者 曹武举 马志勇 +1 位作者 刘安邦 张家彬 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2018年第12期42-46,共5页
以海藻酸钠/明胶溶液为打印材料,采用3D低温沉积成形(LDM)技术在6℃成形环境下打印成线材,对比研究了挤出压力、溶液黏度和喷头速度对试验得到的和理论计算得到的挤出胀大率和挤出拉伸率的影响,确定了最佳打印参数,并探讨了在最佳打印... 以海藻酸钠/明胶溶液为打印材料,采用3D低温沉积成形(LDM)技术在6℃成形环境下打印成线材,对比研究了挤出压力、溶液黏度和喷头速度对试验得到的和理论计算得到的挤出胀大率和挤出拉伸率的影响,确定了最佳打印参数,并探讨了在最佳打印参数下打印件的尺寸精度。结果表明:线材的挤出胀大率随溶液黏度的增加而减小,随挤出压力的增加而增大,挤出拉伸率随喷头速度的增加而增大;最佳打印参数为溶液黏度1.26Pa·s、挤出压力80kPa、喷头速度8mm·s^-1,此时线材的成形效果较好,试验值和理论计算值的相对误差最小;在最佳打印参数下,基于挤出胀大率和挤出拉伸率的理论计算结果对打印件尺寸进行调整,调整后打印出的矩形件和空心圆环实际尺寸与设计尺寸的相对误差小于5%,打印精度较高。 展开更多
关键词 海藻酸钠/明胶溶液 低温沉积成形(LDM) 打印参数 挤出胀大率 挤出拉伸率
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断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴界面结合特性的影响 预览
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作者 闵海涛 彭文飞 +3 位作者 吴焕铭 徐东明 吴志军 束学道 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第7期1239-1244,共6页
断面收缩率为楔横轧工艺的重要参数,对轧件的成形质量具有显著影响。本文采用楔横轧方法成形42CrMo/Q235层合轴,探究断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴的界面结合强度、界面显微组织、元素Cr扩散、显微硬度以及拉伸断口形貌等界面特... 断面收缩率为楔横轧工艺的重要参数,对轧件的成形质量具有显著影响。本文采用楔横轧方法成形42CrMo/Q235层合轴,探究断面收缩率对楔横轧42CrMo/Q235层合轴的界面结合强度、界面显微组织、元素Cr扩散、显微硬度以及拉伸断口形貌等界面特性的影响。研究结果表明:经过楔横轧高温轧制成形,基材Q235与覆材42CrMo实现良好的冶金结合,界面结合强度随断面收缩率的增加而增大。随断面收缩率增加,结合界面处的晶粒度减小,Cr元素由覆材42CrMo向基材Q235的扩散深度增加,与界面距离相同位置处的显微硬度增加;与此同时,随着断面收缩率增加,拉伸断口韧窝尺寸减小,韧窝氧化物颗粒越弥散。但当断面收缩率在65%以上时,轧件覆层易缩颈或发生断裂。 展开更多
关键词 楔横轧 断面收缩率 42CrMo/Q235复合材料 层合轴 界面结合特性 影响规律
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基于声表面波的四阶织构系数检测
4
作者 殷安民 陶程 +2 位作者 束学道 孙宝寿 彭文飞 《物理测试》 CAS 2017年第5期30-35,共6页
织构是金属板材的重要信息,板材的诸多性能与其织构密切相关。织构系数Cμνl包括了全部的织构信息,是材料织构定量分析的核心,由它可进行材料性能的计算。在具有织构的材料中,织构会对表面波的速度产生影响,沿各个方向上声表面波的传... 织构是金属板材的重要信息,板材的诸多性能与其织构密切相关。织构系数Cμνl包括了全部的织构信息,是材料织构定量分析的核心,由它可进行材料性能的计算。在具有织构的材料中,织构会对表面波的速度产生影响,沿各个方向上声表面波的传播速度一般是不一致的。采用瞬态热栅激发(Impulsive Stimulated Thermal Scattering或ISTS)声表面波技术对无间隙原子钢(IF钢)板面上表面波速度的各向异性和波动性进行了检测,通过对声表面波速度波动性的分析,给出了热轧IF钢四阶织构系数的计算模型,较为准确地计算出了样品的四阶织构系数,其中,C114的计算误差控制在10%以内,C124和C134的计算误差都在20%以内。 展开更多
关键词 激光超声 声表面波 四阶织构系数
一种新型机械式延时自闭水嘴的设计与操作性能分析 预览
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作者 张松 柳丽 《宁波大学学报:理工版》 CAS 2017年第5期7-12,共6页
针对目前市场上延时自闭水嘴在操作性能上的不足,设计了一种新型机械式延时自闭水嘴.对该水嘴启闭过程中的操作性能和延时性能进行分析,得到了水嘴操作力矩、延时时间与卷簧结构参数之间的函数关系,并提出了水嘴操作力矩的大小与变动率... 针对目前市场上延时自闭水嘴在操作性能上的不足,设计了一种新型机械式延时自闭水嘴.对该水嘴启闭过程中的操作性能和延时性能进行分析,得到了水嘴操作力矩、延时时间与卷簧结构参数之间的函数关系,并提出了水嘴操作力矩的大小与变动率优化模型.以操作力轻便、稳定为指标,得到了水嘴延时组件结构参数的最优组合解.结果表明:参数优化后的水嘴最大操作力矩为374N·mm,且趋于稳定,性能明显提高. 展开更多
关键词 延时自闭水嘴 操作性能 卷簧结构参数 优化设计
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基于等几何分析的二维线弹性问题研究 预览
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作者 刘正堂 陈兴 邓益民 《机械制造》 2017年第6期1-6,共6页
等几何分析是传统有限元分析的一种拓展。给出基于等几何分析的二维线弹性问题具体解决过程,同时考虑基函数阶数对精度的影响,与传统有限元分析结果进行比较,确认等几何分析在解决二维线弹性问题时的有效性及精确性。
关键词 数值计算 等几何分析 有限元 线弹性
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铝合金轴类零件楔横轧多楔成形机理分析 被引量:2
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作者 赵静 许庆斌 +1 位作者 姜晓梅 束学道 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2016年第3期121-124,127共5页
建立了楔横轧多楔成形铝合金轴的有限元模型,并基于Deform有限元软件对轧制过程进行了仿真。分析了铝合金轧件主楔和侧楔均处于展宽段时典型纵截面和横截面的应力、应变变化情况,获得了展宽段内部应力应变的变化特点和金属的流动规律。... 建立了楔横轧多楔成形铝合金轴的有限元模型,并基于Deform有限元软件对轧制过程进行了仿真。分析了铝合金轧件主楔和侧楔均处于展宽段时典型纵截面和横截面的应力、应变变化情况,获得了展宽段内部应力应变的变化特点和金属的流动规律。结果对铝合金多楔楔横轧模具的设计及参数选择能提供理论依据。 展开更多
关键词 铝合金轴 楔横轧多楔 变形机理
大口径宽幅薄壁环形件径轴向热辗扩应变场数值分析 被引量:2
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作者 张建华 彭文飞 +2 位作者 沈法 束学道 孙宝寿 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期41-48,共8页
基于ABAQUS/EXPLICIT有限元软件,建立大口径宽幅薄壁环形件径轴向热辗扩热力耦合有限元模型。在不同驱动辊半径、芯辊半径和锥辊锥角下进行有限元模拟,得到不同轧辊尺寸下成形环件应变场的分布规律。结果表明,在模拟轧辊尺寸范围内,随... 基于ABAQUS/EXPLICIT有限元软件,建立大口径宽幅薄壁环形件径轴向热辗扩热力耦合有限元模型。在不同驱动辊半径、芯辊半径和锥辊锥角下进行有限元模拟,得到不同轧辊尺寸下成形环件应变场的分布规律。结果表明,在模拟轧辊尺寸范围内,随着驱动辊半径增大,应变场分布均匀性减小;随芯辊半径和锥辊锥角的增大,应变场分布均匀性增大。驱动辊尺寸对环件应变场的影响最大,锥辊锥角影响次之,芯辊尺寸影响最小。研究结果为实际生产中轧辊尺寸的选取和优化提供了有效的理论指导。 展开更多
关键词 大口径 宽幅薄壁 应变场 轧辊尺寸 有限元
光伏海浪复合发电装置浮体形状研究
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作者 何啸 李国富 +1 位作者 郑烨堃 陈善飞 《水电能源科学》 北大核心 2015年第8期148-150,62共4页
基于水上光伏发电和海浪发电技术,提出了一种浮子式光伏海浪复合发电方案。首先分析浮体在海浪中的运动特性及角度摆动规律,将浮体的沉升运动和角度摆动以简谐形式表达,然后结合倾斜表面上太阳辐射能的计算模型和浮体捕获海浪能计算模型... 基于水上光伏发电和海浪发电技术,提出了一种浮子式光伏海浪复合发电方案。首先分析浮体在海浪中的运动特性及角度摆动规律,将浮体的沉升运动和角度摆动以简谐形式表达,然后结合倾斜表面上太阳辐射能的计算模型和浮体捕获海浪能计算模型,得出浮体的沉升运动为影响浮体捕捉海浪能的主要因素,并采用水动力仿真软件AQWA仿真分析了四种不同形状浮体在海浪中的运动特性。结果表明,圆柱形底浮体的沉升速度幅值和角度摆动幅值均最小,说明海浪对其运动状态影响最小;锥形底浮体的摆动角度较大,对浮体表面光照性能的影响较大;平底锥形和球面形底的浮体沉升速度较大,摆动角度相对较小,适合作为光伏海浪复合发电装置的浮体。 展开更多
关键词 浮体形状 复合 光伏 海浪发电
基于数值模拟的海浪水轮机变角度导流装置参数优选
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作者 王俊皓 李国富 +2 位作者 郑烨堃 施韬晦 徐晓倩 《水电能源科学》 北大核心 2015年第8期136-139,57共5页
为保护叶轮在高海浪流速情况下不超载工作,提出一种新型变角度导流罩装置,即在流速较小时流体在导流罩内加速,提高波能利用率降低叶轮启动速度;随着流速增加,变角度导流口收缩,有效减少受冲击叶轮面积保护叶轮。并采用RNG湍流模型对变... 为保护叶轮在高海浪流速情况下不超载工作,提出一种新型变角度导流罩装置,即在流速较小时流体在导流罩内加速,提高波能利用率降低叶轮启动速度;随着流速增加,变角度导流口收缩,有效减少受冲击叶轮面积保护叶轮。并采用RNG湍流模型对变角度装置长短轴比值、导流罩形状、角度三个参数进行数值分析和性能选择。结果表明,在高流速情况下加装变角度导流罩对叶轮保护作用明显,选取长短轴比值3∶1、采用Y型导流罩、初始角度值45°时波能利用率最高;模拟结果与试验结果吻合较好,验证了模拟结果的可靠性。 展开更多
关键词 海浪水轮机 变角度 导流罩 波浪能 功率系数
智能柔性构件振动改进多模态正位置反馈控制 预览 被引量:3
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作者 娄军强 魏燕定 +2 位作者 杨依领 谢锋然 赵晓伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期115-120,共6页
为实现较少致动器数目下柔性构件多个振动模态的主动控制,基于力学原理及模态理论建立智能柔性构件动力学方程。在研究单模态PPF控制器性能特点及稳定条件基础上,提出考虑不同模态权重的改进多模态PPF控制器。采用根轨迹法分析系统的闭... 为实现较少致动器数目下柔性构件多个振动模态的主动控制,基于力学原理及模态理论建立智能柔性构件动力学方程。在研究单模态PPF控制器性能特点及稳定条件基础上,提出考虑不同模态权重的改进多模态PPF控制器。采用根轨迹法分析系统的闭环阻尼特性确立各阶PPF控制器最佳控制参数并进行数值仿真;搭建实验平台验证相关分析及控制策略的有效性。结果表明,所提考虑模态权重的改进多模态PPF控制器利用单组致动器能有效抑制柔性梁构件的多阶振动模态、显著缩短柔性构件振动的衰减时间。实验中柔性构件的衰减时间由6 s减少为2.5 s。实现较少数目致动器下柔性构件多阶弹性模态的振动主动控制。 展开更多
关键词 智能柔性构件 改进正位置反馈 振动主动控制 压电致动器
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楔横轧变断面收缩率等内径空心轴的椭圆度分析 被引量:1
12
作者 虞春杰 彭文飞 +3 位作者 沈法 束学道 孙宝寿 郑书华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第3期145-149,共5页
应用刚塑性有限元DEFORM-3D软件对楔横轧变断面收缩率等内径空心轴的成形过程进行了数值模拟。根据模拟和正交设计试验法分析结果,得到各工艺参数对变断面收缩率等内径空心轴椭圆度的影响规律和各因素对椭圆度影响的主次顺序以及工艺参... 应用刚塑性有限元DEFORM-3D软件对楔横轧变断面收缩率等内径空心轴的成形过程进行了数值模拟。根据模拟和正交设计试验法分析结果,得到各工艺参数对变断面收缩率等内径空心轴椭圆度的影响规律和各因素对椭圆度影响的主次顺序以及工艺参数的最优水平组合。研究结果能为模具设计和工艺参数的确定提供理论依据。 展开更多
关键词 楔横轧 变断面收缩率 正交试验设计法 椭圆度
高颈法兰精密轧制成形微观组织演变研究
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作者 孙宝寿 彭文飞 +2 位作者 束学道 王路 徐龙庆 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第19期87-90,共4页
基于DEFORM有限元软件二次开发建立了40Cr钢本构关系,建立了高颈法兰封闭轧制成形的刚塑性有限元模型。进行了轧制过程中高颈法兰微观组织演变的研究,预测其成形过程中动态再结晶晶粒尺寸、体积分数和再结晶体积分数以及平均晶粒尺寸大... 基于DEFORM有限元软件二次开发建立了40Cr钢本构关系,建立了高颈法兰封闭轧制成形的刚塑性有限元模型。进行了轧制过程中高颈法兰微观组织演变的研究,预测其成形过程中动态再结晶晶粒尺寸、体积分数和再结晶体积分数以及平均晶粒尺寸大小的变化情况,阐明了轧制工艺参数对微观组织细化的影响规律。结果表明:内外径部分在轧制中最先发生动态再结晶,最终轧制法兰的晶粒度可由119μm细化到11.368μm,这对产品性能的提高有重大影响。 展开更多
关键词 高颈法兰 封闭轧制 动态再结晶 晶粒细化
基于试验设计方法的高颈法兰轧制工艺参数优化 被引量:1
14
作者 孙宝寿 束学道 王路 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2014年第21期135-137,141共4页
建立了高颈法兰封闭轧制成形的有限元模型,基于DEFORM-3D有限元软件进行了高颈法兰封闭轧制过程模拟。应用试验设计方法研究了轧件初始温度、驱动辊转速、压实辊进给速度对成形质量的影响规律。通过正交试验设计和均匀试验设计方法对工... 建立了高颈法兰封闭轧制成形的有限元模型,基于DEFORM-3D有限元软件进行了高颈法兰封闭轧制过程模拟。应用试验设计方法研究了轧件初始温度、驱动辊转速、压实辊进给速度对成形质量的影响规律。通过正交试验设计和均匀试验设计方法对工艺参数进行了优化,得到了轧制工艺参数的最优组合。 展开更多
关键词 高颈法兰 工艺参数 正交试验 均匀试验
楔横轧非对称轴类件轴向窜动量影响研究 预览 被引量:3
15
作者 彭文飞 祁勇 +2 位作者 沈法 束学道 张康生 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期555-558,共4页
建立了非对称楔横轧有限元模型,采用二次正交旋转组合法设计模拟工况,回归出轴向窜动量公式,经检验轴向窜动量回归公式高度显著,实验验证了部分模拟工况,表明回归公式具有良好的预报性;依据回归方程,研究了成形角差、展宽角差、断面收... 建立了非对称楔横轧有限元模型,采用二次正交旋转组合法设计模拟工况,回归出轴向窜动量公式,经检验轴向窜动量回归公式高度显著,实验验证了部分模拟工况,表明回归公式具有良好的预报性;依据回归方程,研究了成形角差、展宽角差、断面收缩率差等工艺参数对轴向窜动量的影响,获得了轴向窜动量的影响主次因素以及减小轴向窜动量的工艺参数选取原则. 展开更多
关键词 楔横轧 非对称轴类零件 轴向窜动量 工艺参数
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楔横轧同种材料层合轴的展宽段应力分析 被引量:3
16
作者 刘文萍 彭文飞 +1 位作者 束学道 孙宝寿 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期82-87,共6页
中空结构轴类件具有显著减轻轴重的优势,但其成形制造困难。文章提出楔横轧层合轴的思路,应用DE-FORM-3D软件对楔横轧同种材料层合轴和单层轴的成形过程进行有限元数值模拟,得到了双层同种材料层合轴及单层材料轴在展宽段的变形特征... 中空结构轴类件具有显著减轻轴重的优势,但其成形制造困难。文章提出楔横轧层合轴的思路,应用DE-FORM-3D软件对楔横轧同种材料层合轴和单层轴的成形过程进行有限元数值模拟,得到了双层同种材料层合轴及单层材料轴在展宽段的变形特征及应力分布规律的特点。通过对比两种轴的应力分布,总结出层合轴应力分布的形成原因,以及应力分布场对轧制实验中同种材料结合理论的指导意义。通过实验,验证了楔横轧同种材料层合轴的可行性,为楔横轧轧制同种或异种层合轴的深入研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 楔横轧 层合轴 同种材料 展宽段 应力分析
挤压式楔横轧小料头轧制的微观组织演变分析 预览 被引量:3
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作者 束学道 程超 +2 位作者 龚文炜 彭文飞 孙宝寿 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第15期2109-2113,共5页
针对目前楔横轧技术料头较大,导致材料利用率低的问题,创新性地提出了挤压式楔横轧工艺以实现小料头轧制。通过在DEFORM-3D有限元软件中建立42CrMo钢的动态再结晶模型,模拟分析了挤压式楔横轧的动态再结晶体积分数及奥氏体平均晶粒... 针对目前楔横轧技术料头较大,导致材料利用率低的问题,创新性地提出了挤压式楔横轧工艺以实现小料头轧制。通过在DEFORM-3D有限元软件中建立42CrMo钢的动态再结晶模型,模拟分析了挤压式楔横轧的动态再结晶体积分数及奥氏体平均晶粒尺寸大小的分布规律。最后结合挤压式楔横轧轧制油泵轴试验及金相分析试验,验证了挤压式楔横轧小料头轧制的可行性。研究表明,挤压式楔横轧产生的料头体积相较于传统楔横轧产生的料头体积减小了75%左右,其材料利用率可以提高到95%左右,同时该轧制方法还可以细化晶粒,提高金属综合力学性能。 展开更多
关键词 挤压式楔横轧 小料头 动态再结晶 成形成性
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