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挤压态Mg-Al-Mn-(0.2Sr)镁合金的准静态压缩变形行为

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塑性工程学报 2024年第4期31卷 160-168页

作者：肖罡郭鹏程王文韫项忠珂杨钦文江西科技学院人工智能学院江西南昌330098 江西铜业技术研究院有限公司江西南昌330096 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 中南林业科技大学机电工程学院湖南长沙410004

采用准静态压缩实验研究了挤压态Mg-Al-Mn-(0.2Sr)镁合金在0.0001~0.33 s^(-1)应变速率范围内的变形行为。结果表明:挤压态Mg-Al-Mn-(0.2Sr)镁合金的流变应力响应行为具有一定的应变速率相关性,具体表现为流变应力随加载应变速率的增加... 详细信息

采用准静态压缩实验研究了挤压态Mg-Al-Mn-(0.2Sr)镁合金在0.0001~0.33 s^(-1)应变速率范围内的变形行为。结果表明:挤压态Mg-Al-Mn-(0.2Sr)镁合金的流变应力响应行为具有一定的应变速率相关性,具体表现为流变应力随加载应变速率的增加呈现先降低,后增加,再降低的演变趋势。在压缩变形过程中,两种镁合金试样均产生了较为明显的动态应变时效(DSA)。产生DSA所需的临界应变随加载应变速率的增加而增加,且应力-应变曲线的锯齿类型具有强的应变速率相关性。添加Sr元素降低了镁合金沿径向压缩的流变应力,但对DSA行为具有一定的促进作用。相同应变速率下,挤压态Mg-Al-Mn-0.2Sr镁合金产生DSA的临界应变明显较小,且锯齿幅值略大。此外,Sr元素对孪生也具有一定的抑制作用,导致挤压态Mg-Al-Mn-0.2Sr镁合金的孪晶界出现不同程度的扭曲。

关键词：镁合金应变速率准静态压缩变形行为动态应变时效

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考虑材料塑性流动的粗糙表面弹塑性接触建模

塑性工程学报 2024年第4期31卷 178-183页

作者：周炜蔡一丁肖罡杨钦文唐进元湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室湖南湘潭411201 江西铜业技术研究院有限公司江西南昌330096 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082 中南大学机电工程学院湖南长沙410083

针对粗糙表面弹塑性接触问题,考虑微凸体顶端因接触变形产生的材料塑性流动,从塑性变形体积守恒准则出发,将相邻接触单元划分为不同类型接触片段,对不同类型接触片段分别提出了材料塑性流动模式与算法,建立了表面微观形貌循环更新的弹... 详细信息

针对粗糙表面弹塑性接触问题,考虑微凸体顶端因接触变形产生的材料塑性流动,从塑性变形体积守恒准则出发,将相邻接触单元划分为不同类型接触片段,对不同类型接触片段分别提出了材料塑性流动模式与算法,建立了表面微观形貌循环更新的弹塑性接触模型。通过与Hertz解和有限元解进行对比,检验了所提模型的有效性。应用所提模型开展粗糙表面弹塑性接触分析,获得了表面微观形貌和接触压力演化过程。结果表明:所提模型与Hertz解和有限元解基本相符,最大误差在10%以内;材料塑性流动使得材料由峰顶逐渐向峰谷转移,导致接触范围随之变大,平均接触压力随之减小,但转变速度逐渐趋缓。

关键词：粗糙表面弹塑性接触微观形貌

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汽车用铝合金方形薄壁梁的压溃变形行为

机械工程材料 2024年第4期48卷 95-102页

作者：郭鹏程喻杜肖罡秦依婷杨钦文中南林业科技大学机电工程学院长沙410004 江西铜业技术研究院有限公司南昌330096 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

建立了方形薄壁梁轴向压溃有限元模型,基于准静态拉伸试验获得的应力-应变数据,对6061-T6、6063-T6和6082-T6铝合金方形薄壁梁的压溃变形行为进行研究,分析了单排、双排、三排诱导孔对其压溃变形行为的影响。结果表明:模拟得到无诱导孔... 详细信息

建立了方形薄壁梁轴向压溃有限元模型,基于准静态拉伸试验获得的应力-应变数据,对6061-T6、6063-T6和6082-T6铝合金方形薄壁梁的压溃变形行为进行研究,分析了单排、双排、三排诱导孔对其压溃变形行为的影响。结果表明:模拟得到无诱导孔铝合金方形薄壁梁均出现3个完整的压溃褶皱,与试验结果相符,证明建立的有限元模型较准确;3种无诱导孔铝合金方形薄壁梁的压溃变形模式均为钻石压溃模式,Mises等效应力分布基本相同,在压溃变形过程中其方形截面上端面两组对边分别依次出现内凹和外鼓,然后顺序压溃形成3个褶皱;开设诱导孔对铝合金方形薄壁梁第一压溃褶皱形成后的压溃变形行为的影响较大,缩短了第二、三压溃褶皱形成所需压溃距离,提升了变形后期的承载能力,开设双排诱导孔时距离最小。

关键词：铝合金薄壁结构压溃变形诱导孔有限元模拟

基于虚拟现实的轨道交通车辆数字孪生仿真系统

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城市轨道交通研究 2024年第3期27卷 135-139页

作者：肖罡廖琴杨钦文张蔚赵斯杰黄晋湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 江西科骏实业有限公司南昌330100 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 清华大学车辆与运载学院北京100084 中国计量科学研究院计量科学数据中心北京100029

[目的]为了提高轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性,依托VR(虚拟现实)技术,构建了轨道交通车辆数字孪生仿真平台。[方法]通过轨道交通车辆数字孪生三维模型与机理模型的层级式构建方法,以及层级式关联映射方法,实现了三维模型与机理... 详细信息

[目的]为了提高轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性,依托VR(虚拟现实)技术,构建了轨道交通车辆数字孪生仿真平台。[方法]通过轨道交通车辆数字孪生三维模型与机理模型的层级式构建方法,以及层级式关联映射方法,实现了三维模型与机理模型融合,耦合生成了轨道交通车辆数字孪生三维物理模型,并由此提出了一种轨道交通车辆数字孪生仿真系统以及系统的构建方法。以青岛某地铁车辆及其相应运行线路为研究对象,通过搭建的VR平台及车辆自动驾驶控制算法,对该仿真系统功能进行了试验验证。[结果及结论]试验表明,列车实际运行速度与控制运行速度误差均在±1.5 km/h内,证实了模型的有效性。轨道交通车辆数字孪生仿真平台的构建方法为提升轨道交通车辆仿真系统的可视化与交互性提供了新的技术思路。

关键词：轨道交通车辆数字孪生仿真系统虚拟现实

挤压AM80-(0.2Sr)镁合金准静态载荷拉-压变形力学响应行为及其不对称性研究

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塑性工程学报 2024年第6期31卷 149-157页

通过室温条件下的准静态拉伸和压缩试验,研究了挤压AM80-(0.2Sr)镁合金拉伸和压缩变形的力学响应行为及不对称性,并探讨了Sr元素对力学响应行为的影响。结果表明:挤压AM80和AM80-0.2Sr镁合金均具有显著的拉-压变形不对称性。挤压AM80和A... 详细信息

通过室温条件下的准静态拉伸和压缩试验,研究了挤压AM80-(0.2Sr)镁合金拉伸和压缩变形的力学响应行为及不对称性,并探讨了Sr元素对力学响应行为的影响。结果表明:挤压AM80和AM80-0.2Sr镁合金均具有显著的拉-压变形不对称性。挤压AM80和AM80-0.2Sr的拉伸与压缩的屈服强度比b分别为2.06和2.28,拉伸与压缩的极限强度比c分别为0.78和0.81,且拉伸应变硬化率大幅低于压缩变形。此外,在拉伸变形过程中,两镁合金试样均出现了明显的动态应变时效,其锯齿波动由C型逐渐演变为B型。相较于压缩变形,两种镁合金试样在拉伸变形过程中的动态应变时效更明显。适量添加Sr元素有利于提升拉伸的屈服强度和极限强度,但会降低断裂应变以及压缩的屈服强度和极限强度,并抑制拉伸变形过程中的动态应变时效。两种镁合金的断裂失效机制均为微裂纹的形核和穿晶扩展,微裂纹优先在变形较为严重且出现孪晶交叉的晶界处形核,然后沿与拉伸载荷夹角约为45°的方向扩展,直至贯穿多个晶粒。

关键词： AM80镁合金准静态拉压力学响应不对称性

三维塑形钛网与深低温保存自体颅骨在早期颅骨修补中的应用效果分析

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当代医药论丛 2024年第7期22卷 72-74页

作者：郭铭龙潮新卢亮李平安肖罡冯金福官春城粤北人民医院广东韶关512000

目的:分析在早期颅骨修补中运用三维塑形钛网和深低温保存自体颅骨的临床效果。方法:选择2022年 1月至2023年1月到粤北人民医院行颅骨修补术的患者80例,按照术式不同将其分为对照组、试验组,分别接受常规三维塑形钛网修补、深低温保存... 详细信息

目的:分析在早期颅骨修补中运用三维塑形钛网和深低温保存自体颅骨的临床效果。方法:选择2022年 1月至2023年1月到粤北人民医院行颅骨修补术的患者80例,按照术式不同将其分为对照组、试验组,分别接受常规三维塑形钛网修补、深低温保存的自体颅骨修补,比较其恢复效果和并发症。结果:在手术情况记录方面,对比对照组与试验组,后者的住院时间、手术操作总时长更短(P0.05);在术后外观修复满意度对比方面,对照组总满意度达到80.00%,试验组总满意度达到97.50%,试验组的术后修复满意度结果更加理想,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:在早期颅骨修补中,运用深低温保存自体颅骨修补术,能够使病患早日出院,减少术后并发症,提高病患的术后外观修复满意度。

关键词：颅骨修补自体颅骨深低温保存三维塑形钛网

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激光增材制造成形质量表征与调控研究进展

材料导报 2022年第10期36卷 137-145页

作者：李时春莫彬肖罡苏飞湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室湖南湘潭411201 江西应用科技学院工程技术协同创新中心南昌330100

激光增材制造(LAM)制备多层结构成形件的工艺过程是由单熔覆道的逐道搭接和单熔覆层的逐层堆叠形成最后的成形件。在该工艺过程中,成形件容易产生缺陷,而单熔覆道及单熔覆层的成形优劣影响了最终的多层结构成形质量。明确缺陷在多层结... 详细信息

激光增材制造(LAM)制备多层结构成形件的工艺过程是由单熔覆道的逐道搭接和单熔覆层的逐层堆叠形成最后的成形件。在该工艺过程中,成形件容易产生缺陷,而单熔覆道及单熔覆层的成形优劣影响了最终的多层结构成形质量。明确缺陷在多层结构搭接及堆叠成形过程中的演变规律、优化单熔覆道及单熔覆层的成形质量是多层结构成形件最终成形质量的关键所在。本文综述了LAM成形过程中多层结构的缺陷形成过程、成形质量的表征以及成形质量的调控研究,为实现多层结构成形件的良好成形提供参考和指导。

关键词：激光增材制造成形质量缺陷遗传质量表征调控方法

基于流体压降控制的感应加热甲醇重整装置设计及其服役性能优化

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中国机械工程 2023年第17期34卷 2048-2057,2076页

作者：肖罡张斌李时春严惠军杨钦文湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室湘潭411201 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082

结合流体压降控制的思考,提出了一种新型感应加热重整装置,构建了系统服役性能仿真模型和预测模型,分析了关键参数对能量转换以及重整转化的影响,完成了系统增压结构与运行参数的协同优化设计。研究结果表明:随着增压发热片重合度的增大... 详细信息

结合流体压降控制的思考,提出了一种新型感应加热重整装置,构建了系统服役性能仿真模型和预测模型,分析了关键参数对能量转换以及重整转化的影响,完成了系统增压结构与运行参数的协同优化设计。研究结果表明:随着增压发热片重合度的增大,角度朝向入口端布置且呈锐角逐渐减小,电氢能转换比、甲醇转化率、氢气产率显著增大,同时反应气转化前后的温差及其流动能量损耗增大。设置电氢能转换比最大、转化前后温差和流动能量损耗最小为综合优化目标,采用单隐含层反向传播神经网络和遗传算法进行寻优,得到增压发热片重合度为0.45、角度为75°且朝向入口端、反应物供给流速为1.1 m/s时,重整器净功率为460 W,相较于无流体压降控制结构,所提重整器的电氢能转换比提高了64.17%。

关键词：甲醇重整制氢感应加热管式重整器流体压降控制

去应力退火工艺对锻造TA7钛合金切削性能的影响

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机械工程学报 2022年第13期58卷 298-306页

作者：孙富建肖罡蒋志贤李时春万可谦湖南科技大学难加工材料湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学机电工程学院湘潭411201 江西科骏实业有限公司南昌330100 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

TA7钛合金(Ti-5Al-2.5Sn)在退火状态下具有良好的室温和高温断裂韧度,而锻造TA7钛合金必需经过去应力退火,才能进行切削加工,去应力退火成为锻造工序与切削加工工序间的中间环节,通过微观结构的变化能够调控力学性能和切削加工性能。在... 详细信息

TA7钛合金(Ti-5Al-2.5Sn)在退火状态下具有良好的室温和高温断裂韧度,而锻造TA7钛合金必需经过去应力退火,才能进行切削加工,去应力退火成为锻造工序与切削加工工序间的中间环节,通过微观结构的变化能够调控力学性能和切削加工性能。在600℃、800℃、1000℃下对锻造TA7钛合金进行去应力退火,获得了三种不同的微观组织。800℃试样的细小次生α相和等轴初生α相降低了切削温度、切削力,加剧了切屑的锯齿状结构的形成;1000℃试样的片状β相和粗大α相降低了切削温度,增大了切削力,恶化了切屑的锯齿状结构,但降低了切屑的凸起角和剪切应变。

关键词： TA7钛合金去应力退火微观结构力学性能切削加工性能