国家自然科学基金(51075097)
- 作品数：12 被引量：61H指数：6
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- TiAl/40Cr扩散焊未焊合、弱接合和微孔缺陷的智能识别
- 2010年
- 为了解决异种材料扩散焊质量超声波检测时,从回波幅度无法判断界面是否存在微小缺陷的问题,采用支持向量机技术构建了扩散焊界面缺陷识别模型.以TiAl和40Cr扩散焊接头为研究对象,采用超声波水浸聚焦法采集扩散焊界面信号,从信号中提取4个特征值,优化样本数量和核参数后,训练扩散焊界面缺陷识别模型.扩散焊试样界面信号经模型识别后,根据C扫描图像的位置重构识别图像.结果表明,该模型有效地识别出未焊合、弱接合和微孔缺陷,3种缺陷的正确识别率分别为93%、90.5%和91.5%,识别图像直观地显示了界面的缺陷.TiAl/40Cr扩散焊界面缺陷识别模型实现了扩散焊试样界面缺陷的智能识别.
- 栾亦琳孙涛冯吉才刚铁
- 关键词：扩散焊支持向量机
- 内高压成形波节管承载特性分析被引量：5
- 2013年
- 内高压成形波节管作为目前应用最广换热设备,其变形特点以及成形后承载特性均备受关注.本文通过数值模拟和实验研究的方法,首先分析波节管内高压成形壁厚分布规律、成形精度以及残余应力分布情况,然后分析成形后波节管在承载时,典型区域应力应变分布情况,得出波节管在承受不同载荷时的变形特点.研究结果表明:在内高压成形过程,当整形压力为290 MPa时,成形精度较好,根部过渡区域减薄率达21.63%,且此处残余应力最大.在承载过程,当波节管承受内压力自由胀形时,波节管等效应力的最大值出现在波节根部过渡区域,此处为承载的薄弱区域;当波节管承受轴向压缩和拉伸载荷时,波峰及其附近区域与之对应的产生轴向拉应变和轴向压应变,体现出波节管具备很好的轴向位移补偿能力.
- 韩聪张伟玮韩怀志李炳熙苑世剑
- 关键词：波节管内高压
- 高强钢22MnB5扭力梁热成形热力耦合数值模拟被引量：8
- 2014年
- 为了探究高强钢管22MnB5热气胀成形V型截面扭力梁的工艺,采用热力耦合数值模拟的方法研究了高温成形时扭力梁温度场、应力场、应变场、壁厚分布规律以及成形精度.研究发现:成形结束时,由于温度场分布的差异,各个区域材料流变性能不同,因此,最大主应力位于温度场较低区域,最大主应变位于温度场较高且膨胀量较大区域;随着试件初始温度的提高,成形后试件最低温度和最大减薄率均增大,成形精度提高;随着摩擦系数的增大,成形后试件最大减薄率增大.研究表明:当初始试件温度为850℃、摩擦系数为0.1、整形气压20 MPa时,成形后得到成形精度较高,最大减薄率为14%的试件,且成形后最低温度为499℃,高于马氏体开始转变温度.
- 张伟玮韩聪苑世剑
- 关键词：热力耦合高强钢预成形
- 波节形状对波节管结构稳定性和传热特性的影响被引量：9
- 2013年
- 针对不同形状的波节管的成形精度、结构稳定性以及传热特性差异较大.通过实验研究、理论校核和数值模拟相结合的方法,重点研究不同的波节形状(波谷圆角半径R和波节高度H)对波节管成形精度、轴向补偿能力、平面抗失稳能力以及传热特性的影响规律.研究结果表明:内高压成形波节管的成形精度随着波谷圆角半径R的增大而提高;波节管的轴向位移补偿能力随波节高度H的增加而增大;抗平面失稳能力和抗疲劳能力随波节高度H的增加而降低;综合传热因子η随着波谷圆角半径R增大和波节高度H的增加均是先增大后减小.综合考虑上述各个因素,对于所研究的内高压成形波节管,当波节高度H为2.5 mm,波谷圆角半径R为30 mm时,波节管具备良好的综合特性.
- 张伟玮韩聪韩怀志苑世剑李炳熙
- 关键词：波节管内高压成形
- 内压对5A02铝合金充液剪切弯曲管成形和壁厚分布的影响(英文)被引量：3
- 2012年
- 为了研究内压对5A02铝合金充液弯曲管成形和壁厚的影响,通过实验的方法研究内压对5A02铝合金充液剪切弯曲管成形缺陷、成形圆角和轴向壁厚分布的影响。通过数值模拟分析了内压对轴向应变的影响和厚向应变不变线在成形管件上的分布。结果表明:当相对内压(成形内压与材料屈服强度的比)大于0.2时,能够顺利成形。当相对内压从0.2增大到1.2时,第一弯角外圆角对应的相对弯曲半径由0.3降低到0.025,轴向最小壁厚由1.45mm降低到0.87mm。根据变形特点可以将充液剪切弯曲管分为补料区、第一弯角、剪切区、第二弯角和夹持区。在轴向补料的作用下,补料区和第一弯角轴向为压应变。远离补料区的第二弯角和夹持区主要为拉应变。随着内压的增大,剪切区轴向应力由压应力变为拉应变。一方面,内压越大,成形圆角越小,对轴向补料的阻碍作用更强;另一方面,成形小圆角时产生了额外的轴向拉应变。根据厚向应变特点可以将充液剪切弯曲管件分为增厚区和减薄区,当相对内压为0.4时,增厚区为补料端和夹持端,减薄区位于两弯角的外圆角处和剪切区。
- 王勇韩聪苑世剑
- 关键词：铝合金内压三维数值模拟
- 5A02铝合金矩形管充液剪切弯曲成形(英文)
- 2012年
- 为了解决传统弯曲方法无法整体成形铝合金小弯曲半径矩形管的难题,提出了一种充液剪切弯曲成形方法。通过数值模拟和实验方法研究成形过程中内压、补料比和模具弯曲内侧圆角对成形缺陷的影响。结果表明:在不同工艺参数下,分别出现起皱、开裂、凹陷和堆积4种缺陷。内压在0.2σs至0.9σs以及补料比在1.0至1.1的区间内,都可以顺利成形剪切弯曲管件。通过控制内压、轴向进给和横向行程,充液剪切弯曲成形方法可用于制造铝合金小弯曲半径矩形管。并且存在一个合理的内压和补料比成形窗口,在此窗口内,管材可顺利成形。
- 韩聪徐永超王勇臧超苑世剑
- 关键词：铝合金液压成形矩形管
- 加载路径对扭力梁内高压成形壁厚分布和精度的影响被引量：17
- 2012年
- 为研究加载路径(内压力和轴向补料的匹配关系)对扭力梁内高压成形的影响,通过数值模拟和试验研究的方法,研究了不同加载路径对局部截面壁厚分布和管件成形精度的影响规律.研究发现:当补料初始压力过低时,在端部区域起皱;当补料初始压力过高时,补料全部集中在端部区域;当补料量过小时,壁厚改善不明显;补料量过大时,端部区域起皱.研究结果表明:初始压力为30 MPa,补料量15 mm时为合理加载路径,此时内高压成形件壁厚减薄较小,成形精度较高.
- 张伟玮韩聪苑世剑曹伟丁勇赵福全
- 关键词：加载路径减薄率内高压成形
- 管材弯曲回弹对内高压成形的影响及补偿方法被引量：7
- 2014年
- 管材数控弯曲后的回弹严重影响试件成形精度,容易导致弯曲管内高压成形过程起皱缺陷.为了补偿回弹,避免内高压成形过程的缺陷,首先建立管材塑性弯曲理论模型以及材料的弹塑性线性强化模型,通过理论解析得到弯曲回弹量表达式;其次对实验过程中不同弯曲角度下的回弹量进行线性回归分析.拟合结果表明:理论上对于回弹角的预测是合理的;同时将理论预测得到的回弹量补偿到管材数控弯曲过程,消除弯曲管内高压成形过程起皱缺陷,得到尺寸精度合格的试件.
- 张伟玮韩聪谢文才苑世剑
- 关键词：副车架内高压成形回弹量
- 扭力梁内高压成形的起皱行为被引量：7
- 2013年
- 为了揭示扭力梁内高压成形时起皱的形成机制,采用实验和数值模拟的方法研究低碳钢扭力梁内高压成形过程支撑压力和补料量对起皱的影响规律;通过数值模拟给出起皱区应力状态,并绘制应力分布轨迹图,从应力分析角度揭示起皱形成机制.结果表明:随着支撑压力的提高,轴向压应力的绝对值下降,失稳起皱趋势降低,当支撑压力超过一个临界值时,皱纹完全消除;随着补料量的增大,轴向压应力的绝对值升高,失稳起皱趋势增大,当补料量超过一个临界值时,开始出现皱纹.对于直径为89 mm、壁厚为2.5 mm低碳钢管材,当支撑内压为30 MPa,补料量为15 mm,为一个合理的加载路径,可以有效避免起皱.
- 韩聪张伟玮谢文才苑世剑
- 关键词：内高压成形起皱加载路径
- 补料量对管材充液剪切弯曲成形精度的影响被引量：2
- 2013年
- 充液剪切弯曲方法能够整体成形相对弯曲半径小于0.5的极小半径管,内压和补料量对其成形精度有着重要的影响.采用实验的方法研究了在恒定内压下,不同补料量对5A02铝合金管材充液剪切弯曲成形过程截面畸变、圆角大小和壁厚分布影响,并通过数值模拟深入研究了补料量对厚向应变的影响.研究结果表明:补料比(补料量和切向位移之比)小于1.2时可以成形管件精度良好.补料比为1.3时,靠近第一弯角的位置产生截面畸变,不圆度为2.2%.补料比对第一弯角外侧圆角影响明显,当补料比由1提高到1.2时,圆角减小50%由4.5 mm减小至2.25 mm.随着补料比的增加,内外侧壁厚均增大.内外两侧最大增厚分别由27.47%和26.67%增加到38%和34.67%,最大减薄分别由14.53%和6.64%降低到8.73%和5.8%.补料比对外侧壁厚影响大于内侧.由此可知,补料量增加,有利于外侧圆角的成形和改善成形管件的壁厚分布,但补料量过大,易造成截面畸变.
- 王勇韩聪苑世剑臧超
