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基于PBL团队式多维协同的汽车创新人才培养研究与实践

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高教学刊 2024年第17期10卷 77-80,85页

作者：胡志力华林武汉理工大学汽车工程学院武汉430070

该文从分析高校汽车人才培养面临的问题出发,提出基于PBL(Problem-Based Learning)团队式多维协同的汽车创新人才培养模式,结合武汉理工大学汽车工程学院的创新实践,探索汽车专业创新型人才培养新途径。实践证明,这种新型的人才培养模... 详细信息

该文从分析高校汽车人才培养面临的问题出发,提出基于PBL(Problem-Based Learning)团队式多维协同的汽车创新人才培养模式,结合武汉理工大学汽车工程学院的创新实践,探索汽车专业创新型人才培养新途径。实践证明,这种新型的人才培养模式可有效提升高校本科生和研究生的培养质量,为车辆工程专业创新型人才的培养提供参考。

关键词： PBL 团队式多维协同学科交叉人才培养培养质量

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大径厚比超薄铝合金构件3D增量成形规律

锻压技术 2023年第5期48卷 193-204页

作者：李岩张瑶庞秋胡志力湖北隆中实验室湖北襄阳441000 武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心湖北武汉430070

传统采用的厚板成形后再铣削加工的大径厚比(≥1500∶1)超薄铝合金构件的制造方式,存在工序长、效率低、成本高等问题,因此,采用无需使用模具的、工艺柔性高的3D增量成形技术。以卫星天线反射面为对象,通过实验研究了不同参数的大径厚比... 详细信息

传统采用的厚板成形后再铣削加工的大径厚比(≥1500∶1)超薄铝合金构件的制造方式,存在工序长、效率低、成本高等问题,因此,采用无需使用模具的、工艺柔性高的3D增量成形技术。以卫星天线反射面为对象,通过实验研究了不同参数的大径厚比(≥1640∶1)超薄铝合金构件的3D增量成形规律,采用Abaqus模拟分析了3D增量成形过程中的塑性应变以及板料减薄情况。结果表明:在大径厚比超薄铝合金构件3D增量成形过程中出现了破裂和起皱两种缺陷,通过分析缺陷成形机理和板料偏移规律发现,当层进给量或构件壁角过大时,板料容易失稳,易产生缺陷。最后,通过进行小层进给量(0.05 mm)的双道次成形,降低了板料成形时的应变,成功加工出无缺陷的大径厚比超薄铝合金3D增量成形构件。

关键词： 3D增量成形大径厚比超薄铝合金破裂起皱

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铝与钢异种材料连接技术及其研究进展

材料导报 2020年第13期34卷 13167-13174页

作者：李岩胡志力于海洋庞秋现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070 武汉东湖学院机电工程学院武汉430212

在工业快速发展和节能减排的大环境下,各行业对材料性能的要求越来越高。因此性能更加全面的异种金属结构开始受到关注,钢铝混合结构兼具功能性和经济性的优势,使其在航空航天、车辆等领域得到了广泛的应用。对汽车行业而言,轻量化是未... 详细信息

在工业快速发展和节能减排的大环境下,各行业对材料性能的要求越来越高。因此性能更加全面的异种金属结构开始受到关注,钢铝混合结构兼具功能性和经济性的优势,使其在航空航天、车辆等领域得到了广泛的应用。对汽车行业而言,轻量化是未来发展的必然趋势,而钢铝混合车身的应用是白车身减重最直接、有效的方式。与此同时,混合车身的出现也对钢铝连接工艺提出了新的要求。现有的四类钢铝连接工艺包括熔焊、钎焊、机械连接和固态连接。钢与铝的熔点、热导率、延展性和密度等物理化学性质的差异是二者连接存在困难的主要原因。熔焊工艺接头拥有较高强度,但焊接过程中会产生降低接头强度的金属间化合物;钎焊工艺接头强度高、平整性好、焊接参数可控性强,但对板材清洁度要求较高且存在焊接缺陷;机械连接工艺简单且对连接强度有保证,但无法保证接头的气密性;固态连接工艺接头拥有较高强度,但受到尺寸的限制且价格昂贵。目前提高钢铝接头质量的方向主要有:(1)现有工艺参数优化;(2)板材预处理;(3)板材布置形式调整和新工艺;(4)现有工艺复合创新。国内外科研人员对钢铝连接工艺进行大量研究后发现:(1)通过控制实验参数,各类工艺均可获得不同实验条件下的最优接头。(2)对钢板预涂Al层或者Zn层等预处理方式均可增强二者的连接性。(3)机械连接工艺及固态连接工艺中钢板与铝板的相对位置会对接头的质量产生影响。对于部分连接技术,超声波、Zn箔等新元素的加入也可优化接头质量。(4)复合工艺接头质量明显优于单工艺接头,如自冲铆接+电阻点焊(SPR+RSW)、搅拌摩擦焊+冷金属过渡电弧焊接(FSW+CMT)等复合工艺接头。本文综述了现有的四类连接工艺,主要涉及工艺基本原理、技术优劣、接头性能、工艺要领、应用场合;同时对国内外研究现状进行了总结,包括工艺参数、材料种类及尺寸、接头性能及形貌、结论及实验数据;最后对钢铝连接工艺发展方向进行了展望,为钢铝混合车身的设计和制造提供参考。

关键词：轻量化钢铝异种金属结构连接工艺

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7075铝合金热变形多尺度数值模拟

塑性工程学报 2023年第12期30卷 129-137页

作者：吉伟成张栋胡志力庞秋武汉理工大学湖北隆中实验室湖北襄阳441000 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学材料绿色精密成形技术与装备湖北省工程技术研究中心湖北武汉430070 武汉东湖学院机电工程学院湖北武汉430212

为揭示7075铝合金热变形介观组织演变与宏观力学性能之间的关系,建立了可以并行计算的7075铝合金热变形多尺度模型。结合唯象型与物理型模型构建了新的并联型介观本构模型。采用ABAQUS有限元软件位移法的umat节点变量进行信息交互,实现... 详细信息

为揭示7075铝合金热变形介观组织演变与宏观力学性能之间的关系,建立了可以并行计算的7075铝合金热变形多尺度模型。结合唯象型与物理型模型构建了新的并联型介观本构模型。采用ABAQUS有限元软件位移法的umat节点变量进行信息交互,实现不同尺度模型之间的数据耦合。通过实验与模拟结果的校准获得模型所需的材料参数,并在ABAQUS有限元软件上成功实现了7075铝合金试样单轴热拉伸过程的多尺度同平台并行数值模拟,通过对比数值模拟结果与实验结果发现,位错与应变分布趋势接近,均呈现出不均匀的带状分布,表层晶粒的位错明显多于内部晶粒,这主要是由于表层更容易发生滑移位错。

关键词：铝合金多尺度模型数值模拟介观本构模型宏观本构模型

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光纤激光切割工艺参数对切割质量的影响

锻压技术 2020年第11期45卷 82-88页

作者：何帆胡志力刘鹏武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北协同创新中心湖北武汉430070 东风(武汉)实业有限公司湖北武汉430040

采用3000 W光纤激光器与数控机床组成的光纤激光切割系统,对1.4 mm厚的热成形高强钢薄板切割质量的影响规律进行了研究。设计了3因素5水平的正交实验,并系统地研究了激光功率、切割速度以及辅助气体压力等工艺参数对切缝宽度和挂渣高度... 详细信息

采用3000 W光纤激光器与数控机床组成的光纤激光切割系统,对1.4 mm厚的热成形高强钢薄板切割质量的影响规律进行了研究。设计了3因素5水平的正交实验,并系统地研究了激光功率、切割速度以及辅助气体压力等工艺参数对切缝宽度和挂渣高度的影响。实验结果表明,激光功率和切割速度是影响切缝质量的主要工艺参数。当激光功率为3000 W、切割速度v为11 m·min^-1、辅助气体压力F为1.1 MPa、喷嘴与工件的间距Δ为0.8 mm时,得到最小的挂渣高度为46.32μm。

关键词：光纤激光切割高强钢切缝宽度挂渣高度激光功率切割速度

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超薄壁不锈钢波纹管件液压成形工艺研究

塑性工程学报 2023年第11期30卷 11-20页

作者：孙康洪峰龙曲波胡志力庞秋武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 东风(武汉)实业有限公司湖北武汉430040 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070 武汉东湖学院机电工程学院湖北武汉430212

为了解决传统拼焊制造超薄壁不锈钢波纹管弹性差、寿命短、易破裂等问题,采用液压成形技术成形超薄壁不锈钢波纹管件。针对超薄壁不锈钢波纹管件截面形状复杂以及管壁易失稳起皱破裂的成形难点,设计了不同的加载路径。利用CATIA进行建模... 详细信息

为了解决传统拼焊制造超薄壁不锈钢波纹管弹性差、寿命短、易破裂等问题,采用液压成形技术成形超薄壁不锈钢波纹管件。针对超薄壁不锈钢波纹管件截面形状复杂以及管壁易失稳起皱破裂的成形难点,设计了不同的加载路径。利用CATIA进行建模,使用Dynaform有限元分析软件进行数值模拟。基于波纹管成形过程中的波高与壁厚减薄情况研究了模具间隙、预胀形内压和整形压力对成形质量的影响规律。试验结果表明,对于复杂异形截面的填充,管内压强和轴向进给的增大有利于材料流动进入圆角区域以及管坯与模具的贴合。对于内径Φ50 mm,壁厚0.4 mm的复杂截面波纹管,预胀形内压7.5 MPa,整形压力20 MPa,轴向进给为20 mm为最佳参数匹配。开展了相关试验,验证了模拟结果与试验结果相符,获得的波纹管满足尺寸与性能的需求。

关键词：不锈钢波纹管超薄壁异形截面液压成形

基于机器学习的环形锻件轧制毛坯智能推演设计方法

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塑性工程学报 2022年第4期29卷 23-29页

作者：徐立亮邓加东胡志力许亮武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070 武汉理工大学湖北省新能源与智能网联车工程技术研究中心湖北武汉430070 无锡派克新材料科技股份有限公司江苏无锡214000

针对环形锻件轧制成形工艺方案关键设计难点中的毛坯设计问题,结合环件轧制毛坯设计理论与机器学习算法,建立了基于BP神经网络算法的轧环毛坯尺寸智能推演模型和基于支持向量机算法的冲孔毛坯尺寸智能推演模型,利用从企业收集到的历史... 详细信息

针对环形锻件轧制成形工艺方案关键设计难点中的毛坯设计问题,结合环件轧制毛坯设计理论与机器学习算法,建立了基于BP神经网络算法的轧环毛坯尺寸智能推演模型和基于支持向量机算法的冲孔毛坯尺寸智能推演模型,利用从企业收集到的历史工艺案例数据对推演模型进行学习训练,通过对比不同推演模型结构下的工艺设计结果确定了最终的轧制毛坯智能推演方案,并利用有限元模拟和物理实验验证了智能推演方案的可靠性。

关键词：环形锻件径-轴向轧制毛坯设计智能推演机器学习

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新型热处理工艺对搅拌摩擦焊接头性能的影响

西安交通大学学报 2017年第8期51卷 136-141页

作者：戴明亮万心勇彭熠胡志力武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070

为了抑制焊后热处理过程中搅拌摩擦焊(FSW)接头晶粒异常长大(AGG)现象的发生、保证接头的强韧性,提出固溶-变形-时效一体化的新型焊后热处理工艺。该工艺以2024-O铝合金FSW接头为研究对象,在450℃保温40min后水淬至室温,然后冷拉伸变形... 详细信息

为了抑制焊后热处理过程中搅拌摩擦焊(FSW)接头晶粒异常长大(AGG)现象的发生、保证接头的强韧性,提出固溶-变形-时效一体化的新型焊后热处理工艺。该工艺以2024-O铝合金FSW接头为研究对象,在450℃保温40min后水淬至室温,然后冷拉伸变形,并于190℃人工时效处理。经光学显微镜观察发现,450℃固溶处理能够显著抑制接头AGG现象的发生。固溶后冷变形结合后续人工时效处理工艺,接头力学性能明显改善,接头显微硬度和强度随着冷变形量的增加而不断提高,当变形量为10%时,接头的硬度和强度值达到最大。由于接头没有发生AGG,焊缝细小的等轴晶和析出相使得新型焊后热处理FSW接头的强度、硬度和塑性均高于传统固溶时效热处理接头。

关键词：搅拌摩擦焊焊后热处理晶粒异常长大力学性能

基于自抗扰扭矩分配算法的伺服凸轮式压力机双电机同步控制

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锻压技术 2024年第3期49卷 161-170页

作者：牛志存汪锐胡志力湖北隆中实验室湖北襄阳441022 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学材料绿色成形技术与装备湖北省工程中心湖北武汉430070

为解决伺服凸轮式压力机由于传动偏载或扭矩分配不均产生的传动系统严重的非线性振动问题,提出在凸轮轴两端各采用一个伺服电机实现双电机同步驱动来提高凸轮-滚子传动系统的可靠性,并提出基于自抗扰扭矩分配算法的交叉耦合同步控制策略... 详细信息

为解决伺服凸轮式压力机由于传动偏载或扭矩分配不均产生的传动系统严重的非线性振动问题,提出在凸轮轴两端各采用一个伺服电机实现双电机同步驱动来提高凸轮-滚子传动系统的可靠性,并提出基于自抗扰扭矩分配算法的交叉耦合同步控制策略,该策略将双电机的速度同步误差输入至同步控制器,通过权值变化规律调整权值,直至达到性能指标要求。仿真结果表明:与传统交叉耦合控制系统相比,基于自抗扰扭矩分配算法的同步控制策略的抗干扰能力强、跟踪响应速度快、同步控制精度更高、达到速度同步的时间更短,位置同步误差小于0.02 mm。仿真结果不仅验证了伺服凸轮式压力机双电机同步驱动策略的有效性,还为解决伺服凸轮式压力机的控制问题提供了可行方案。

关键词：伺服凸轮式压力机双电机同步控制交叉耦合自抗扰控制扭矩分配