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静水压力对触变挤压C_(sf)/AZ91D复合材料变形及纤维取向的影响（英文）

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稀有金属材料与工程 2019年第3期48卷 739-743页

作者：苏力争齐乐华王新亚王克军西安电子工程研究所陕西西安710100 清华大学北京100084 西北工业大学陕西西安710072

在触变挤压过程中,通过施加静水压力(即背压)可以有效地控制纤维取向,从而改善短纤维增强复合材料的机械性能。实验研究了有、无背压情况下C_(sf)/AZ91D复合材料触变挤压过程中变形场及纤维取向变化规律。基于流函数法获得了C_(sf)/AZ91... 详细信息

在触变挤压过程中,通过施加静水压力(即背压)可以有效地控制纤维取向,从而改善短纤维增强复合材料的机械性能。实验研究了有、无背压情况下C_(sf)/AZ91D复合材料触变挤压过程中变形场及纤维取向变化规律。基于流函数法获得了C_(sf)/AZ91D复合材料触变挤压过程中的等效应变速率。结合图像处理技术,对挤压后纤维取向角度度进行了统计分析,探讨了背压对塑性变形区尺寸,塑性变形区内应变速率的分布以及纤维取向角度的影响。结果表明,不施加背压(WBP)情况下,从坯料外壁到心部存在明显的等效应变速率梯度,在相同位置,纤维取向角度与等效应变速率几乎成正比关系,而施加背压(BP)提高了坯料充填模具外侧拐角的能力,使得坯料横截面上等效应变速率梯度变小,分布更加均匀,纤维取向角度也更加一致。研究结果对于调控C_(sf)/AZ91D复合材料的塑性变形具有重要的指导意义。

关键词：镁基复合材料纤维取向触变挤压背压

考虑预热情况的液固挤压复合材料模具非稳态温度场分析及实验验证

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中国有色金属学报 2008年第8期18卷 1466-1471页

作者：齐乐华周计明王玉山苏力争西北工业大学机电学院西安710072

基于辐射传热原理,建立液固挤压复合材料过程模具传热的非稳态有限元模型,采用有限元分析与实验研究相结合的方法研究模具初始温度场和液固挤压过程模具温度场的传热特性,得到了模具温度场的变化趋势及其对成形过程的影响规律,并对比研... 详细信息

基于辐射传热原理,建立液固挤压复合材料过程模具传热的非稳态有限元模型,采用有限元分析与实验研究相结合的方法研究模具初始温度场和液固挤压过程模具温度场的传热特性,得到了模具温度场的变化趋势及其对成形过程的影响规律,并对比研究了考虑模具预热和初始模具温度场恒定的数值模拟情况。结果表明,考虑预热情况的模拟结果更加接近实际,且模拟结果与实验结果吻合较好。

关键词：液固挤压有限元法模具温度场

热力耦合情况下的导弹导引头多尺度并行拓扑优化设计方法

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航空动力学报 2024年第5期39卷 181-189页

作者：郭伟超李辉李丙震孔令飞刘永苏力争西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048 中国兵器工业集团公司西安电子工程研究所西安710100

针对导弹导引头在高温高负载下的结构设计问题,引入多尺度拓扑优化设计方法对导弹导引头进行优化设计,提出了一种在稳态热源情况下热力耦合连续体结构多尺度并行化拓扑优化方法。该方法在宏观尺度上,将热源引入的等效热载荷耦合至力载... 详细信息

针对导弹导引头在高温高负载下的结构设计问题,引入多尺度拓扑优化设计方法对导弹导引头进行优化设计,提出了一种在稳态热源情况下热力耦合连续体结构多尺度并行化拓扑优化方法。该方法在宏观尺度上,将热源引入的等效热载荷耦合至力载荷当中,获得符合热力耦合载荷的宏观构型分布;在微观尺度上,通过聚类方法划分微结构类型,提升微结构计算效率和解决宏微观结构尺度分离问题。以结构柔度作为目标函数,材料的体分比为约束,建立了基于固体各向同性材料惩罚模型的多尺度并行拓扑优化模型;采用直接法对热力耦合情况下的灵敏度进行分析计算,运用OC准则法对设计变量进行优化,从而获得有效的热力耦合情况下的宏微观并行拓扑优化模型。利用悬臂梁结构对所提方法进行了验证,结果表明所设计的结构既具有热力耦合工况下的承载能力,也具有一定的热防护的能力。应用该方法对导弹引导头进行结构一体化优化设计,获得了较好的既具有承载性能,又具有隔热性能的引导头结构。两个案例展示了在保证质量减少50%的情况下,依然都获得了理想的优化结构,从而验证了所提方法的正确性与有效性。也为类似热力耦合工况下的结构一体化设计提供了可行方法,具有一定的工程应用意义。

关键词：热力耦合导弹导引头多尺度并行拓扑优化微结构

Al_(18)B_4O_(33W)/Mg复合材料制备方法及其对材料性能及界面的影响

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材料工程 2006年第2期34卷 61-65页

作者：苏力争杨方齐乐华俞兴民张跃冰西北工业大学机电学院西安710072 哈尔滨工业大学金属精密热加工国防科技重点实验室哈尔滨150001

综述了硼酸铝晶须增强镁基复合材料的研究概况,着重介绍了该复合材料的制备方法、性能、界面行为以及制备工艺对其影响,并对硼酸铝晶须增强镁基复合材料当前研究当中存在的一些问题以及某些需要深入研究的方向进行了探讨。

关键词：硼酸铝晶须镁基复合材料制备方法界面行为

液固挤压复合材料工艺参数优化系统的设计与实现

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机械科学与技术 2008年第3期27卷 281-285页

作者：樊成芳齐乐华苏力争周计明西北工业大学机电学院西安710072

针对集凝固、压力下结晶和大变形为一体的液固挤压复合材料过程参数设计难题,本文采用面向对象的编程方法开发了工艺参数优化设计系统原型,实现了人机环境下液固挤压成形过程有限元分析和参数遗传优化之间的信息交互与集成。重点研究了... 详细信息

针对集凝固、压力下结晶和大变形为一体的液固挤压复合材料过程参数设计难题,本文采用面向对象的编程方法开发了工艺参数优化设计系统原型,实现了人机环境下液固挤压成形过程有限元分析和参数遗传优化之间的信息交互与集成。重点研究了基于组件对象模块(COM)的信息交互技术和结合补偿模糊神经网络的遗传优化算法,使平台系统更适应于复杂的非线性参数优化问题,并以分析液固挤压成形实验测得的变形力为应用实例对所开发的系统进行了测试验证。结果表明,基于该系统优化工艺参数,能有效缩短工艺设计周期,为实验设计提供更为理想的工艺方案。

关键词：液固挤压面向对象优化设计信息交互集成

Dynamic measurement on infiltration process and formation mechanism of infiltration front

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2010年第6期20卷 980-986页

作者：齐乐华徐瑞苏力争周计明关俊涛 School of Mechatronics Northwestern Polytechnical University

An infiltration measurement device was developed to research the infiltration process of molten AZ91D magnesium alloy into the Al2O3 short fibre *** variation of relationship between the heights of measuring points and the time for molten alloy to reach the measuring points was *** effect of infiltration process parameters on the infiltration front was analyzed. It is found that pressure and pouring temperature are the most important factors which affect the infiltration velocity and composite ***,considering the influence of temperature field,an infiltration model of molten AZ91D into the short fibre preform was constructed on the basis of experimental results and Darcy’s *** analysis shows that the results predicted by this model are consistent with the experimental results.

关键词： infiltration measurement infiltration front temperature field infiltration model

Damage prediction for magnesium matrix composites formed by liquid-solid extrusion process based on finite element simulation

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2010年第9期20卷 1737-1742页

作者：齐乐华刘健关俊涛苏力争周计明 School of Mechatronic Engineering Northwestern Polytechnical University Key Laboratory of Contemporary Design and integrated Manufacturing Technology Ministry of EducationNorthwestern Polytechnical University

A damage prediction method based on FE simulation was proposed to predict the occurrence of hot shortness crocks and surface cracks in liquid-solid extrusion process. This method integrated the critical temperature criterion and Cockcroft ＆ Latham ductile damage model, which were used to predict the initiation of hot shortness cracks and surface cracks of products, respectively. A coupling simulation of deformation with heat transfer as well as ductile damage was carried out to investigate the effect of extrusion temperature and extrusion speed on the damage behavior of Csf/AZ91D composites. It is concluded that the semisolid zone moves gradually toward deformation zone with the punch descending. The amplitude of the temperature rise at the exit of die from the initial billet temperature increases with the increase of extrusion speed during steady-state extrusion at a given punch displacement. In order to prevent the surface temperature of products beyond the incipient melting temperature of composites, the critical extrusion speed is decreased with the increase of extrusion temperature, otherwise the hot shortness cracks will occur. The maximum damage values increase with increasing extrusion speed or extrusion temperature. Theoretical results obtained by the Deform^TM-2D simulation agree well with the experiments.

关键词： magnesium matrix composite liquid-solid extrusion hot shortness cracks surface cracks finite element method

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多喷嘴喷雾冷却表面传热特性实验研究

化工学报 2024年第1期75卷 231-241页

作者：李晓阳李东陶明磊周致富张灵怡苏力争张天宁李智陈斌西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安电子工程研究所陕西西安710100

低沸点制冷剂(R134a)喷雾冷却能快速降低表面温度,在高性能芯片等电子设备热管理、生物医学中均具有广泛应用,可实现喷雾表面的低温高效散热。多喷嘴喷雾冷却可实现较大冷却表面的均匀冷却及冷量的灵活调控。搭建了制冷剂喷雾冷却实验台... 详细信息

低沸点制冷剂(R134a)喷雾冷却能快速降低表面温度,在高性能芯片等电子设备热管理、生物医学中均具有广泛应用,可实现喷雾表面的低温高效散热。多喷嘴喷雾冷却可实现较大冷却表面的均匀冷却及冷量的灵活调控。搭建了制冷剂喷雾冷却实验台,研究了多喷嘴喷雾冷却表面传热特性,并分析了喷嘴的孔径、间距、高度、喷雾时间和喷雾压力等因素对多喷嘴喷雾冷却表面传热特性的影响。结果表明:喷嘴孔径对冷却均匀性影响最大,其次是喷嘴间距,适当的喷嘴孔径(0.4 mm)和间距(11 mm)能使制冷剂喷雾在表面合理分布,最低温Tmin能达到最小值;10 mm喷嘴高度和1.2 MPa喷雾压力可以使液滴充分雾化并延长有效冷却时间。

关键词：喷雾冷却瞬态传热电子热管理 R134a

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液态浸渗挤压复合材料过程的速度控制系统设计与仿真

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机床与液压 2006年第11期34卷 148-151页

作者：俞兴民齐乐华杨方苏力争西北工业大学机电学院西安710072

为满足液态浸渗挤压复合材料工艺自动控制的要求,利用电液比例控制技术和计算机技术设计出了液态浸渗挤压复合材料过程的速度控制系统。在理论分析的基础上制定了PID反馈控制和数字补偿相结合的控制策略,并对该控制系统的动、稳态特性... 详细信息

为满足液态浸渗挤压复合材料工艺自动控制的要求,利用电液比例控制技术和计算机技术设计出了液态浸渗挤压复合材料过程的速度控制系统。在理论分析的基础上制定了PID反馈控制和数字补偿相结合的控制策略,并对该控制系统的动、稳态特性进行了仿真分析。结果表明:该速度控制系统具有高灵敏度、高精度,且有很强的抗负载干扰能力。

关键词：挤压速度控制系统数字补偿仿真