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不同热处理条件下Ti-1023钛合金的绝热剪切敏感性

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钢铁钒钛 2024年第1期45卷 71-77页

作者：郭文静张继林贾海深易湘斌罗文翠兰州工业学院甘肃省高校绿色切削加工技术及应用重点实验室甘肃兰州730050 兰州工业学院甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心甘肃兰州730050

利用Hopkinson压杆试验系统对圆柱形试样进行室温动态压缩冲击试验,研究不同热处理制度下Ti-1023钛合金的微观组织、绝热剪切带的形成特征。结果表明,相变点以上固溶处理使Ti-1023合金组织晶粒尺寸增大,β晶界处析出细针状α相;相变点... 详细信息

利用Hopkinson压杆试验系统对圆柱形试样进行室温动态压缩冲击试验,研究不同热处理制度下Ti-1023钛合金的微观组织、绝热剪切带的形成特征。结果表明,相变点以上固溶处理使Ti-1023合金组织晶粒尺寸增大,β晶界处析出细针状α相;相变点以下的固溶时效使晶粒内部析出大量球状α相,相变点以下的固溶双重时效处理的组织晶粒更为细小均匀。在较高应变率加载条件下,不同组织均表现出明显的应变率增强和增塑效应,具有明显的热塑性失稳特征。相变点以上固溶时效组织动态强度高,但塑性差,绝热剪切敏感性最大;相变点以下固溶单重时效组织最不易发生绝热剪切,但强度低;固溶双重时效组织比固溶单重时效组织的动态强度高,塑性较好,具有最好的抗冲击承载能力。

关键词： Ti-1023钛合金固溶时效力学性能微观组织绝热剪切

基于J-C模型440C不锈钢动态本构关系的修正

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机械强度 2023年第4期45卷 805-813页

作者：王亮贾海深张继林罗文翠兰州工业学院甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用省级重点实验室兰州730050 兰州工业学院甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心兰州730050

为了构建合理描述440C不锈钢流动应力变化关系的本构模型,借助万能试验机和霍普金森压杆装置,分别进行了准静态和动态压缩试验。依据所获得的试验数据,对原J-C本构模型参数进行了标定,并探讨了其描述所研究材料应力流动行为的适用性和... 详细信息

为了构建合理描述440C不锈钢流动应力变化关系的本构模型,借助万能试验机和霍普金森压杆装置,分别进行了准静态和动态压缩试验。依据所获得的试验数据,对原J-C本构模型参数进行了标定,并探讨了其描述所研究材料应力流动行为的适用性和预测准确性。基于分析的结果,提出了一种考虑应变、应变率和温度间相互耦合的修正J-C本构模型,并进行模型参数标定。将试验数据与模型预测值进行对比分析,并通过相关性系数R、平均相对误差AARE和平均均方根偏差RMSE三个统计参数,对所提出模型的有效性进行评价。结果表明,440C不锈钢的动态力学行为受应变、应变率和温度间耦合作用的共同支配,所提出修正J-C本构模型相关性系数R为0.9959,平均相对误差AARE为0.073,平均均方根偏差RMSE为0.7618,能够合理地描述其应力流动行为。

关键词： 440C 不锈钢霍普金森压杆 J-C 本构模型耦合作用

高温、高应变率下022Cr18Ni14Mo2不锈钢流变行为的试验研究

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机械强度 2022年第3期44卷 600-606页

作者：贾海深张继林易湘斌罗文翠兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室兰州730050 兰州工业学院甘肃省机械装备先进制造协同创新中心兰州730050

借助剖分式Hopkinson压杆试验平台,在应变率为2000 s^(-1)~5000 s^(-1),温度为25℃~400℃的范围内对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行动态冲击压缩试验,以探讨外界温度、加载速率对其流变行为的影响规律和作用机理。结果表明:试样流动应力、应... 详细信息

借助剖分式Hopkinson压杆试验平台,在应变率为2000 s^(-1)~5000 s^(-1),温度为25℃~400℃的范围内对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行动态冲击压缩试验,以探讨外界温度、加载速率对其流变行为的影响规律和作用机理。结果表明:试样流动应力、应变率敏感性、应变硬化和温度灵敏性与应变、温度、应变率密切相关。在恒定的温度下,流动应力、应变硬化效应、应变率敏感性随着应变率的增加而增加。在恒定的应变率下,温度灵敏性随着温度的升高而增强,试样表现出显著的热软化效应。应变率敏感性、应变硬化效应呈现出随温度升高而减弱的现象。此外,经扫描电镜(SEM)进行微观组织观察表明:晶粒内出现以变形孪晶为主,并夹杂一定位错或层错的变形带,在高应变率或低温条件下晶粒内变形带数目较多。晶粒内的变形孪晶有助于调节晶粒间的变形程度,提高了高应变率下试样变形的均匀性。

关键词：应变率敏感性温度灵敏性变形带

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基于响应面法优化增韧尼龙66切削工艺参数

工程塑料应用 2022年第9期50卷 56-63页

作者：张继林罗文翠唐林虎王栋梁兰州工业学院甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心兰州730050 兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室兰州730050

为了探索切削工艺参数(切削速度、进给量和背吃刀量)对增韧尼龙66材料切削性能的影响规律,以切削力、切削温度和表面粗糙度为响应值进行单因素试验,结果表明,随着切削速度的逐渐增加,切削力逐渐降低,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增... 详细信息

为了探索切削工艺参数(切削速度、进给量和背吃刀量)对增韧尼龙66材料切削性能的影响规律,以切削力、切削温度和表面粗糙度为响应值进行单因素试验,结果表明,随着切削速度的逐渐增加,切削力逐渐降低,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增大;随着进给量和背吃刀量的逐渐增加,切削力逐渐增大,切削温度逐渐升高,表面粗糙度逐渐增大。基于单因素研究结果,设计并进行响应面法试验方案,进一步探索切削参数间的交互作用对其切削性能的影响规律。利用Design-Expert软件建立试验因素与响应值之间的数学模型,通过方差分析,得到车削加工中影响增韧尼龙66切削力、切削温度和表面粗糙度的主次顺序分别为:进给量>背吃刀量>切削速度,切削速度>进给量>背吃刀量,切削速度>背吃刀量>进给量。以最小切削力、切削温度和表面粗糙度为目标进行切削工艺参数优化,并进行试验验证,切削力、切削温度和表面粗糙度的试验值与预测值的相对误差分别为2.69%,-1.64%,-2.88%,相对误差较小,说明模型比较准确。

关键词：增韧尼龙66 响应面法切削工艺参数预测模型优化

不同热处理条件下Ti-1023钛合金的绝热剪切敏感性

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钢铁钒钛 2023年

作者：郭文静张继林贾海深易湘斌罗文翠兰州工业学院甘肃省高校绿色切削加工技术及应用重点实验室兰州工业学院甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心

利用Hopkinson 压杆试验系统对圆柱形试样进行室温动态压缩冲击试验，研究不同热处理制度下Ti-1023钛合金的微观组织、绝热剪切带的形成特征。结果表明：相变点以上固溶处理使Ti-1023合金组织晶粒尺寸增大，β晶界处析出细针状α相；相... 详细信息

利用Hopkinson 压杆试验系统对圆柱形试样进行室温动态压缩冲击试验，研究不同热处理制度下Ti-1023钛合金的微观组织、绝热剪切带的形成特征。结果表明：相变点以上固溶处理使Ti-1023合金组织晶粒尺寸增大，β晶界处析出细针状α相；相变点以下的固溶时效使晶粒内部析出大量球状α相，相变点以下的固溶双重时效处理的组织晶粒更为细小均匀。在较高应变率加载条件下，不同组织均表现出明显的应变率增强和增塑效应，具有明显的热塑性失稳特征。相变点以上固溶时效组织动态强度高，但塑性差，绝热剪切敏感性最大；相变点以下固溶单重时效组织最不易发生绝热剪切，但强度低；固溶双重时效组织比固溶单重时效组织的动态强度高，塑性较好，具有最好的抗冲击承载能力。

关键词： Ti-1023钛合金固溶时效力学性能微观组织绝热剪切

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7桥混连油气悬架车辆建模及多目标优化

机械设计 2022年第4期39卷 115-122页

作者：田文朋窦建明徐信芯罗文翠中国飞机强度研究所全尺寸飞机结构静力/疲劳航空科技重点实验室陕西西安710065 长安大学工程机械学院陕西西安710061 兰州工业学院机电工程学院甘肃兰州730050

为获得某7桥登高车油气悬架的最优性能,设计了同侧并连+对侧交连的油气悬架混合耦连方案,并建立了整车20自由度非线性动力学模型,联合仿真分析车辆的平顺性和稳定性。通过层次分析法和极差变换标准化处理,建立包含车辆平顺性和稳定性两... 详细信息

为获得某7桥登高车油气悬架的最优性能,设计了同侧并连+对侧交连的油气悬架混合耦连方案,并建立了整车20自由度非线性动力学模型,联合仿真分析车辆的平顺性和稳定性。通过层次分析法和极差变换标准化处理,建立包含车辆平顺性和稳定性两评价指标的优化函数,首次采用改进蚁群算法进行油气悬架系统参数优化运算,并与遗传算法参数优化结果对比。仿真对比结果显示,改进蚁群算法优化结果能够更好地抑制车身垂向-侧向耦合振动,对车辆平顺性和稳定性的改善效果较遗传算法提高了约10%。平顺性试验结果表明:加权加速度均方根较优化前大幅降低,证明了改进蚁群算法对于油气悬架参数优化问题的可行性和有效性;试验值与仿真值最大误差仅12.35%,验证了理论模型的正确性。

关键词： 7桥混连油气悬架动力学模型平顺性和稳定性多目标优化改进蚁群算法

高温、高应变率下9Cr18Mo不锈钢流变行为及本构模型研究

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钢铁钒钛 2023年第5期44卷 158-166,175页

作者：贾海深沈建成罗文翠易湘斌兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室甘肃兰州730050 兰州工业学院甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心甘肃兰州730050

在UTM5305万能试验机和剖分式Hopkinson压杆试验装置上,对9Cr18Mo不锈钢进行了压缩试验研究,获得准静态(应变率为0.001~0.1 s^(-1))及动态下(温度范围为25~650℃,应变率范围为800~4000 s^(-1))的应力—应变曲线关系。由获取的应力—应... 详细信息

在UTM5305万能试验机和剖分式Hopkinson压杆试验装置上,对9Cr18Mo不锈钢进行了压缩试验研究,获得准静态(应变率为0.001~0.1 s^(-1))及动态下(温度范围为25~650℃,应变率范围为800~4000 s^(-1))的应力—应变曲线关系。由获取的应力—应变曲线,探讨了其高温度、高应变率下的流变行为。依据所得到的试验数据,对其进行了J-C、P-L两种本构模型参数的识别,并对比分析了两种本构模型的相关系数(R)和平均相对误差(AARE)。结果表明,9Cr18Mo不锈钢具有应变率敏感性和显著的温度软化效应,即其流动应力随着应变率的增加而增加,随着温度的升高而显著下降。两种本构模型的相关系数(R)分别为0.9697、0.9896,平均相对误差(AARE)分别为2.77%、1.85%,即P-L本构模预测精度要高于J-C本构模型,更能精确地描述其高温、高应变率下的流变行为。

关键词： 9Cr18Mo不锈钢流变行为本构模型相关性系数平均相对误差

冲击载荷下022Cr18Ni14Mo2不锈钢动态力学特性及其本构模型研究

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钢铁钒钛 2022年第2期43卷 178-185页

作者：贾海深罗文翠张继林易湘斌兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室甘肃兰州730050 兰州工业学院甘肃省机械装备先进制造协同创新中心甘肃兰州730050

利用UTM5305万能试验机和剖分式Hopkinson压杆装置,对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行了准静态及动态下的压缩试验研究,探讨了其应变硬化特征及流动应力对应变率的依赖程度,并结合应变强化指数n和应变率敏感性系数β两个参量进行定量分析。依... 详细信息

利用UTM5305万能试验机和剖分式Hopkinson压杆装置,对022Cr18Ni14Mo2不锈钢进行了准静态及动态下的压缩试验研究,探讨了其应变硬化特征及流动应力对应变率的依赖程度,并结合应变强化指数n和应变率敏感性系数β两个参量进行定量分析。依据上述分析结果,对传统的J-C本构模型进行修正,构建了一种新型的本构模型。借助试验数据对修正后的本构模型进行参数识别,将模型预测值与试验值进行对比分析,运用本构模型的相关系数(R)和平均相对误差(AARE)两个参量对其评价。结果表明:该试样具有明显应变硬化特性和显著的应变率敏感性,应变强化指数受应变、应变率的支配,应变率敏感性系数随应变率的增加而增加,且增加的幅度逐渐减小。修正后本构模型的相关系数(R)为0.989 6,平均相对误差(AARE)为3.29%,能够较好地描述试样高温、高应变率下的流变行为。

关键词：不锈钢动态力学性能应变强化指数应变率敏感性本构模型

高应变率下TA17钛合金的流变行为及其本构模型研究

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机械强度 2022年第4期44卷 837-844页

作者：贾海深夏世玉张继林罗文翠沈建成陈彦翔徐创文兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室兰州730050 兰州工业学院甘肃省精密加工技术及装备工程研究中心兰州730050 兰州工业学院兰州730050

在温度为25℃下,对TA17钛合金进行了准静态(应变率为0.001 s^(-1)~0.01 s^(-1))和动态(应变率为1000 s^(-1)~5000 s^(-1))压缩试验。研究了其应变硬化特性以及应变率对其流变行为的作用机制,并借助应变硬化指数(n)、应变率敏感性指数(m... 详细信息

在温度为25℃下,对TA17钛合金进行了准静态(应变率为0.001 s^(-1)~0.01 s^(-1))和动态(应变率为1000 s^(-1)~5000 s^(-1))压缩试验。研究了其应变硬化特性以及应变率对其流变行为的作用机制,并借助应变硬化指数(n)、应变率敏感性指数(m)定量研究其高应变率下的流变特征。基于TA17钛合金所呈现的动态流变特征,并考虑应变、应变率间的耦合作用对其流动应力的影响,构建了一种新型J⁃C本构模型。依据所获取的实验数据对模型参数进行识别,将模型预测值与实验数据进行对比分析,并引入相关系数(R)和平均相对误差两个参数对所构建的本构模型的预测精度进行评估。结果表明:TA17钛合金呈现出明显的应变硬化,应变率强化以及应变率增塑效应,其流变行为受应变、应变率以及二者间的耦合作用的支配。应变硬化指数随应变、应变率的增加均减小,而应变率敏感性指数随着应变率的增加而增加,随着应变的增加而减小。所构建的本构模型,其相关系数(R)为0.9977,平均相对误差为0.27%,能够较准确地预测其高应变率下的流变行为。

关键词：应变硬化特性应变率敏感性指数本构模型