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电池壳钢韧性断裂与成形极限研究

塑性工程学报 2022年第8期29卷 173-182页

作者：张久昌顾楠杨华超庄新村上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030

针对电池壳钢的韧性断裂与成形极限问题,通过单向拉伸试验获得了材料的基本力学性能,设计了不同形状规格与应力状态的断裂试样,采用半球凸模胀形和缺口拉伸两种试验方案,结合模拟仿真求解了各试样的断裂相关状态变量,利用曲面拟合法识别... 详细信息

针对电池壳钢的韧性断裂与成形极限问题,通过单向拉伸试验获得了材料的基本力学性能,设计了不同形状规格与应力状态的断裂试样,采用半球凸模胀形和缺口拉伸两种试验方案,结合模拟仿真求解了各试样的断裂相关状态变量,利用曲面拟合法识别了MMC、DF2015和Hu这3种韧性断裂准则的控制参数,然后构建了基于多种变量空间的断裂曲面进行对比分析。结果表明,半球凸模胀形试验确定的断裂应变高于缺口拉伸试验。此外,基于半球凸模胀形试验标定的DF2015模型预测的各种应力状态试样的断裂位移更接近试验值。

关键词：电池壳钢韧性断裂准则半球凸模胀形试验缺口拉伸试验成形极限

低频振动辅助固溶态7075铝合金摩擦行为和拉深成形性能

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塑性工程学报 2023年第6期30卷 176-186页

作者：张稳李琦许亚坤庄新村赵震上海交通大学材料科学与工程学院塑性成形技术与装备研究院上海200030

采用电液式激振设备在固溶态7075铝板(7075-WT)摩擦实验和拉深成形过程中施加低频振动场,探究低频振动对7075-WT拉深成形中摩擦行为及拉深性能的影响。结果表明,低频振动场下减小振幅和增大振频均有助于改善犁沟效应,降低坯料和模具之... 详细信息

采用电液式激振设备在固溶态7075铝板(7075-WT)摩擦实验和拉深成形过程中施加低频振动场,探究低频振动对7075-WT拉深成形中摩擦行为及拉深性能的影响。结果表明,低频振动场下减小振幅和增大振频均有助于改善犁沟效应,降低坯料和模具之间的摩擦力。低频振动辅助拉深成形中,振动场对材料的软化效应和减摩效应显著影响杯型件的厚度分布及拉深极限。其中,当振频为30 Hz时,与0.243 mm振幅相比,0.078 mm的小振幅使7075-WT杯型件厚度分布更加均匀,极限拉深深度提升153.46%。在0.125 mm振幅、20~30 Hz振频条件下,厚度均匀性和极限拉深深度随振频的提高而降低。

关键词：低频振动高强铝合金振动减摩杯型件拉深成形质量

基于卷积神经网络的三维沉孔特征识别及关键参数提取

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锻压技术 2022年第11期47卷 78-86页

作者：沈大为向华庄新村赵震上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030 上海交通大学模具CAD国家工程研究中心上海200030

精冲零件的工艺特征识别和关键参数提取是实现精冲工艺设计智能化的关键。针对典型精冲工艺特征——沉孔,构建了一个以三维CAD模型为输入的特征识别和参数提取模型。利用改进的自适应体素化算法,将基于参数驱动批量生成的沉孔CAD模型转... 详细信息

精冲零件的工艺特征识别和关键参数提取是实现精冲工艺设计智能化的关键。针对典型精冲工艺特征——沉孔,构建了一个以三维CAD模型为输入的特征识别和参数提取模型。利用改进的自适应体素化算法,将基于参数驱动批量生成的沉孔CAD模型转化为体素化模型,建立模型样本数据集;采用两步法,分别以工艺特征体素化模型为输入建立基于三维卷积神经网络的沉孔特征识别模型和以沉孔中心截面图像为输入建立基于二维卷积神经网络的参数提取模型,依次实现了3类主要沉孔特征的分类识别和参数提取。经过验证和评估,所建模型对于沉孔特征类型识别与关键参数提取均有较高的准确率,可以为精冲工艺的智能化工艺设计提供有力支撑。

关键词：沉孔体素化卷积神经网络特征识别参数提取

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中厚板流动应力模型的反求分析与选择

上海交通大学学报 2013年第11期47卷 1685-1689页

作者：李坦庄新村向华赵震上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030

准确的材料流动应力曲线是进行塑性成形有限元模拟的基础.选用Ludwig模型、Swift模型和Voce++模型等流动应力模型,运用反求法分析从中厚板截取的小压缩试样的室温压缩过程,获得了较大应变范围的流动应力曲线.结果表明,Swift模型表现出... 详细信息

准确的材料流动应力曲线是进行塑性成形有限元模拟的基础.选用Ludwig模型、Swift模型和Voce++模型等流动应力模型,运用反求法分析从中厚板截取的小压缩试样的室温压缩过程,获得了较大应变范围的流动应力曲线.结果表明,Swift模型表现出较好的结果精度、计算效率和对初始参数的稳定性,对于反求法更为适用.

关键词：流动应力模型中厚板反求法室温压缩

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金属板料剪切试验方法及应用的研究现状

上海交通大学学报 2014年第3期48卷 422-426,429页

作者：郑钰李宏烨庄新村赵震上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030

阐述了板料剪切试验的研究现状,按照板料夹持方式将其分为螺栓多点夹持、夹头集中夹持和板面压紧夹持;介绍了各夹持方式的典型装置和试样,根据夹持力的施加方式分析了受力状态,按照与纯剪受力状态的近似程度进行评定,得出了3种方式的优... 详细信息

阐述了板料剪切试验的研究现状,按照板料夹持方式将其分为螺栓多点夹持、夹头集中夹持和板面压紧夹持;介绍了各夹持方式的典型装置和试样,根据夹持力的施加方式分析了受力状态,按照与纯剪受力状态的近似程度进行评定,得出了3种方式的优劣评价.

关键词：板料剪切试验力学性能测试夹持方式各向异性

碳化物含量与分布对精冲用碳钢力学性能的影响

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上海交通大学学报 2015年第10期49卷 1452-1456,1463页

作者：徐成庄新村赵震上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030

通过建立基于材料微观组织(代表性体积单元)的数值模型,对铁素体-碳化物钢的单向拉伸过程进行了数值模拟,分析了碳化物的含量及其带状分布对铁素体-碳化物钢力学性能的影响.结果表明:碳化物含量越多,精冲用碳钢的整体耐变形能力越强;碳... 详细信息

通过建立基于材料微观组织(代表性体积单元)的数值模型,对铁素体-碳化物钢的单向拉伸过程进行了数值模拟,分析了碳化物的含量及其带状分布对铁素体-碳化物钢力学性能的影响.结果表明:碳化物含量越多,精冲用碳钢的整体耐变形能力越强;碳化物的带状分布降低了其塑性.

关键词：碳化物精冲用碳钢代表性体积单元力学性能

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精冲钢半冲特征连接强度实验研究

锻压技术 2023年第8期48卷 66-71,124页

作者：关欣沈伟财向华王雪听韩非庄新村赵震上海交通大学塑性成形技术与装备研究院上海200030 宝山钢铁股份有限公司中央研究院上海201900 汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室(宝钢) 上海201900

半冲是精冲零件的重要特征之一。为研究半冲特征的连接强度特点,以厚度为3.8 mm的C20E碳素结构钢板材和厚度为4.5 mm的16MnCr5合金钢板材为实验材料,开展了工字型半冲特征成形和剪切失效实验,分析了半冲深度、成形工艺参数和特征形状对... 详细信息

半冲是精冲零件的重要特征之一。为研究半冲特征的连接强度特点,以厚度为3.8 mm的C20E碳素结构钢板材和厚度为4.5 mm的16MnCr5合金钢板材为实验材料,开展了工字型半冲特征成形和剪切失效实验,分析了半冲深度、成形工艺参数和特征形状对半冲特征连接强度的影响。研究结果发现:当半冲深度达到材料的半冲极限深度前,随着半冲深度的增加,半冲特征的连接强度逐步增加,最后趋于稳定;而当半冲深度达到材料的半冲极限深度时,半冲特征会提前发生开裂失效。此外,工艺参数中反顶力和凸凹模间隙对连接强度的影响较小,而半冲特征凸台的接触包络面积与有效剪切面积对连接强度的影响显著。

关键词：精冲半冲特征半冲极限深度连接强度冲裁间隙

ALE有限元法在金属塑性成形领域的研究进展

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塑性工程学报 2008年第1期15卷 1-6页

作者：庄新村赵震向华李从心上海交通大学塑性成形工程系上海200030

任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)方法的出现及其在流体力学中的成功应用,使其在固体力学,尤其是金属成形领域受到广泛关注。文章对ALE方法在金属成形领域的应用和发展作了全面的回顾,分析了其中的关键技术、存在... 详细信息

任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)方法的出现及其在流体力学中的成功应用,使其在固体力学,尤其是金属成形领域受到广泛关注。文章对ALE方法在金属成形领域的应用和发展作了全面的回顾,分析了其中的关键技术、存在的技术难点以及未来的发展趋势。

关键词：任意拉格朗日-欧拉非线性有限元金属成形

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适用于变密度有限元网格的光顺算法

塑性工程学报 2008年第5期15卷 172-176页

作者：王向领庄新村赵震上海交通大学塑性成形工程系上海200030

在金属塑性成形有限元模拟中,常需要使用网格光顺算法对畸变的有限元网格进行质量优化,但现有算法,如Laplacian算法等,往往会使网格"局部均匀化",即,使局部区域内的网格单元大小趋于平均化,这无疑会改变网格单元的大小梯度,势必会影响... 详细信息

在金属塑性成形有限元模拟中,常需要使用网格光顺算法对畸变的有限元网格进行质量优化,但现有算法,如Laplacian算法等,往往会使网格"局部均匀化",即,使局部区域内的网格单元大小趋于平均化,这无疑会改变网格单元的大小梯度,势必会影响到最终的模拟结果。对此,文章基于Giuliani算法思想,去除原算法中平均高度及平均底边使单元大小趋向平均化的影响,提出了改进的适用于变密度有限元网格的光顺算法,并采用单元畸变度、单元面积变化率以及单元质量综合评定因子等评价指标,给出了不同算法的算例评价,验证了改进后的算法,不仅极大程度地提高了光顺网格的质量,而且减小了对网格单元大小梯度的影响。

关键词：变密度有限元网格光顺算法局部均匀化