检索结果-南通市图书馆

Connected morphable components-based multiscale topology optimization

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Frontiers of Mechanical Engineering 2019年第2期14卷 129-140页

作者： jiadong deng Claus B.W.PEDERSEN Wei CHEN Department of Mechanical Engineering Northwestern UniversityEvanstonIL 60208USA Dassault Systemes Deutschland GmbH 200095 HamburgGermany

The advances of manufacturing techniques,such as additive manufacturing,have provided unprece-dented opportunities for producing multiscale structures with intricate latticed/cellular material microstructures to meet the increasing demands for parts with customized functionalities.However,there are still difficulties for the state-of-the-art multiscale topology optimization(TO)methods to achieve manufacturable multiscale designs with cellular materials,partially due to the disconnectivity issue when tiling material microstructures.This paper attempts to address the disconnectivity issue by extending component-based TO methodology to multiscale structural design.An effective linkage scheme to guarantee smooth transitions between neighboring material microstructures(unit cells)is devised and investigated.Associated with the advantages of components-based TO,the number of design variables is greatly reduced in multiscale TO design.Homogenization is employed to calculate the effective material properties of the porous materials and to correlate the macro/structural scale with the micro/material scale.Sensitivities of the objective function with respect to the geometrical parameters of each component in each material microstructure have been derived using the adjoint method.Numerical examples demonstrate that multiscale structures with well-connected material microstructures or graded/layered material microstructures are realized.

关键词： multiscale topology optimization morphable component material microstructure homogenization

面向极大尺度环件径-轴向稳定轧制的环件匀速长大状态精准闭环控制方法

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

机械工程学报 2023年第10期59卷 85-95页

作者：钱东升田汉邓加东武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 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 武汉理工大学湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心武汉430070

环件径-轴向轧制是极大尺度无缝环件整体塑性成形的不可替代技术,主轧阶段环件匀速长大是径-轴向稳定轧制的一种理想状态,如何通过合理的控制策略获得逼近理想设计的环件匀速长大状态,是极大尺度环件径-轴向轧制过程稳定性控制的关键问... 详细信息

环件径-轴向轧制是极大尺度无缝环件整体塑性成形的不可替代技术,主轧阶段环件匀速长大是径-轴向稳定轧制的一种理想状态,如何通过合理的控制策略获得逼近理想设计的环件匀速长大状态,是极大尺度环件径-轴向轧制过程稳定性控制的关键问题。为解决这样的问题,提出一种面向实际轧制过程的设计驱动下环件外径长大速度理论控制方法。首先提出轧制过程中环件实时尺寸的测量方法实现对长大速度的实时监控;其次在ABAQUS平台中通过用户子程序VUAMP进行二次开发建立一种设计驱动下环件长大速度控制方法(理想状态控制方法),此方法需要的参数由等效尺寸模型计算以消除环件几何不规则引起的误差(尺寸修正控制方法),最后通过误差实时反馈调控策略消除动态缺陷引起的小幅误差使得长大速度精确逼近目标值,形成一种过程与设计相结合的主轧阶段外径匀速长大理想状态的精准闭环控制模型(基于尺寸修正的闭环控制方法)。结果表明,稳定的长大速度能够降低主轧阶段环件的偏心程度同时改善最终环件的椭圆度,为实际极大尺度环件轧制过程稳健控制提供了可靠手段。

关键词：径-轴向轧制长大速度设计驱动闭环控制

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高性能环类零件绿色智能轧制的研究进展

机械工程学报 2022年第20期58卷 186-197页

作者：兰箭钱东升邓加东华林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 武汉理工大学湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉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

高性能环类零件广泛应用于众多重要工业领域,其制造技术体现了国家机械制造能力和水平。环件轧制是一种连续局部塑性成形技术,也是高性能环类零件先进成形制造技术。基于作者在高性能环类件轧制成形领域的研究基础,对我国高性能环件轧... 详细信息

高性能环类零件广泛应用于众多重要工业领域,其制造技术体现了国家机械制造能力和水平。环件轧制是一种连续局部塑性成形技术,也是高性能环类零件先进成形制造技术。基于作者在高性能环类件轧制成形领域的研究基础,对我国高性能环件轧制成形理论和应用现状和工艺发展进行系统介绍:分析高性能环件轧制成形特点;阐述环件轧制成形理论,包括轧环条件、力能计算方法和轧制过程模拟进展;介绍我国高性能环件轧制成形技术在机械、航空、航天等工业领域的应用成果;例举当前我国环轧制成形工艺装备的最新进展;结合国家重点研发计划的研发情况,介绍高性能环类零件智能轧制和绿色轧制的建设现状。我国已经成为世界高性能环类零件重要制造基地,作为基础和关键重要部件的高效制造方法,高性能环类零件绿色智能轧制将为我国制造业双碳目标提供有效的解决方案。

关键词：环类零件环件轧制绿色制造智能制造

带侧枝复杂铝合金构件包络成形工艺分析与金属流线模拟

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锻压技术 2022年第4期47卷 141-149页

作者：冯玮金晁翼邓加东武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心湖北武汉430070 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070

针对带侧枝复杂铝合金构件的几何特点,提出采用包络成形工艺成形该零件,并利用DEFORM-3D软件模拟了其成形过程,分析了等效应变和成形载荷变化特点,并通过DEFORM-3D软件的Flownet功能模拟了该构件包络成形过程中金属流线分布和演变特点,... 详细信息

针对带侧枝复杂铝合金构件的几何特点,提出采用包络成形工艺成形该零件,并利用DEFORM-3D软件模拟了其成形过程,分析了等效应变和成形载荷变化特点,并通过DEFORM-3D软件的Flownet功能模拟了该构件包络成形过程中金属流线分布和演变特点,最后通过工艺实验进行了验证。结果表明:带侧枝复杂铝合金构件包络成形过程中,构件上的凸台、侧枝、飞边等结构在包络模和凹模的作用下逐渐成形,构件右侧半圆锥形部分为大变形区,左侧圆柱形部分为小变形区;构件成形载荷在包络成形阶段随着成形时间的增加呈周期性波动,在包络模保压整形阶段,成形载荷随着保压时间的增大,先逐渐减小,然后呈稳定的周期性波动;构件中间区域和右侧半圆锥形区域的金属流线变化较大,凸台处的金属流线存在穿流、涡流和回流现象。通过比较,该构件包络成形的模拟结果与实验结果一致。

关键词：铝合金带侧枝复杂构件包络成形成形载荷金属流线

基于柔顺性与热变形双目标的多孔材料与结构几何多尺度优化设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体力学学报 2011年第2期32卷 119-132页

作者：阎军邓佳东程耿东大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

论文采用拓扑优化技术针对由具有均一微结构的多孔陶瓷材料构成的结构,从结构和材料两个方面进行优化设计,在轻量化的同时使得结构具有较高的刚度和特定区域较小的热变形.以机械载荷下的结构柔顺性和热载荷下结构特定区域的热变形为目标... 详细信息

论文采用拓扑优化技术针对由具有均一微结构的多孔陶瓷材料构成的结构,从结构和材料两个方面进行优化设计,在轻量化的同时使得结构具有较高的刚度和特定区域较小的热变形.以机械载荷下的结构柔顺性和热载荷下结构特定区域的热变形为目标,以宏观密度和微观密度为两类独立的设计变量,对两个目标进行归一化处理,建立多目标优化模型.采用体积守恒的Heaviside密度过滤函数获得清晰的最优拓扑构型.在微观层次上采用SIMP惩罚策略,在宏观层次上采用带惩罚的多孔各向异性材料法(PAMP),借助均匀化方法建立两个尺度间的联系.以机械载荷与热载荷作用下的夹层结构为例,给出了不同体积份数下的最优夹层结构及构成此夹层结构的多孔陶瓷微结构的最优构型.数值算例表明,给定材料用量较少时,多孔材料的使用可以使结构特定区域的热变形显著减小,同时保证结构具有一定的刚度.同时算例发现对此双目标优化问题存在一个"最优材料用量".最后讨论了夹层结构上下面板的不同壁厚对优化结果的影响.

关键词：多目标优化多孔陶瓷几何多尺度夹层结构热结构

巴尔哲锆-铌-铍-稀土矿床成矿精细过程研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石学报 2024年第6期40卷 1817-1836页

作者：吴鸣谦马甲栋邓军刁习裴磊邱昆峰中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 加拿大温莎大学环境学院温莎N9B 3P4 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)深时数字地球前沿科学中心北京100083

巴尔哲碱性花岗岩型关键金属矿床拥有世界级Zr、Nb、Be、REE资源量,其成矿具有多期次、多阶段特征。Zr矿化(Ⅰ阶段)发生在岩浆期,表现为多锆相(agpaitic)界熔花岗岩熔体结晶出原生钠锆硅酸盐(斜钠锆石),在该阶段,多锆相界熔花岗岩经历... 详细信息

巴尔哲碱性花岗岩型关键金属矿床拥有世界级Zr、Nb、Be、REE资源量,其成矿具有多期次、多阶段特征。Zr矿化(Ⅰ阶段)发生在岩浆期,表现为多锆相(agpaitic)界熔花岗岩熔体结晶出原生钠锆硅酸盐(斜钠锆石),在该阶段,多锆相界熔花岗岩经历钠质交代,斜钠锆石原位分解为锆石-石英假象,假象中锆石U-Pb年代学表明锆成矿发生在123.9±0.6Ma。随后,Nb-Be-REE矿化以多种矿物形式、分三个连续的阶段(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段)、呈浸染状分布于遭受赤铁矿化的界熔花岗岩中,重稀土为主的矿物普遍形成于以轻稀土为主的矿物之前。Ⅱ阶段是巴尔哲矿床中Nb、Be和重稀土矿化的主要阶段,大部分界熔花岗岩均遭受了不同程度的赤铁矿化,并伴随钇兴安石、铈兴安石、钇易解石、铌铁矿等稀有稀土金属矿物的形成,主要形成以石英为主的假象(Nb-Be-REE假象),Nb-Be-REE假象的前体矿物并非某种Nb-Be-REE矿物。Ⅲ阶段主要形成黑稀金矿、独居石及氟碳铈矿,热液独居石U-Pb年代学指示该阶段热液成矿活动发生在122.8±0.6Ma。氟铈矿和氟碳钙铈矿部分交代氟碳铈矿构成了Ⅳ阶段的矿物组合。Nb、Be和REE在热液过程中的多阶段分配和富集,是造成巴尔哲矿床中复杂矿石矿物组合以及高品位Nb-Be-REE矿化的重要原因。Nb-Be-REE矿石矿物组合中不存在锆石,且其分布与雪球石英、钠质交代和锆石-石英假象的分布没有时空关联。此外,巴尔哲角闪石中Nb、Be、REE的含量低,表明原生锆硅酸盐矿物和角闪石不是Nb、Be和REE等关键金属的物质来源。结合各岩相中角闪石元素含量的变化与熔体包裹体成分特征,笔者提出Nb和REE的富集可能是氟化物-硅酸盐熔体不混溶耦合岩浆期后热液富集的结果。因此,巴尔哲矿床中需要开展精细的熔体/流体包裹体成分研究,针对关键金属尤其是Be的来源、熔-流体演化历程以及矿化精细过程开展更深入的研究。

关键词：巴尔哲碱性花岗岩关键金属岩浆-热液过程

2219铝合金构筑成形工艺实验与界面愈合规律

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锻压技术 2020年第12期45卷 171-177页

作者：程喆钱东升邓加东武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心湖北武汉430070 武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070

针对大型铝合金锻件组织性能调控难题,提出小尺寸坯料单元以在真空扩散预连接后进行热变形并保温的构筑成形方法制备大型铝合金锻件。通过对2219铝合金材料进行构筑成形工艺实验,研究不同变形量与压后保温时间对构筑界面愈合的影响,其... 详细信息

针对大型铝合金锻件组织性能调控难题,提出小尺寸坯料单元以在真空扩散预连接后进行热变形并保温的构筑成形方法制备大型铝合金锻件。通过对2219铝合金材料进行构筑成形工艺实验,研究不同变形量与压后保温时间对构筑界面愈合的影响,其中变形温度为460℃,变形量为10%、30%和50%,保温时间为0~4 h。结果表明:随着变形量由10%提升至50%,构筑界面由细长的缝隙演变为细小的孔洞,并最终实现完全愈合;在压后保温处理过程中,界面处氧元素存在由界面向基体处扩散的行为;其力学性能也随着变形量和压后保温时间的增加逐渐提高,并可达到与基体材料力学性能相当的水平。

关键词： 2219铝合金构筑成形热压缩界面愈合力学性能

带I型纵筋薄壁构件挤压成形数值模拟与工艺优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锻压技术 2019年第4期44卷 83-90页

作者：李贵重邓加东钱东升武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070

带I型纵筋薄壁构件的结构复杂、壁厚不均,在挤压过程中容易发生金属流动不均匀现象,导致型材发生翘曲变形。针对该问题,采用Hyper Xtrude有限元分析软件,研究了挤压速度、坯料初始温度和模具初始温度等工艺参数对挤压成形效果的影响规律... 详细信息

带I型纵筋薄壁构件的结构复杂、壁厚不均,在挤压过程中容易发生金属流动不均匀现象,导致型材发生翘曲变形。针对该问题,采用Hyper Xtrude有限元分析软件,研究了挤压速度、坯料初始温度和模具初始温度等工艺参数对挤压成形效果的影响规律,发现坯料初始温度的增大会使金属流速更加均匀,而过大的挤压速度和模具初始温度会加大金属流速的不均匀性。通过正交试验获得最佳成形工艺参数组合:挤压速度为2 mm·s^(-1),坯料初始温度为480℃,模具初始温度为440℃。最后进行了相应的挤压试验,并成功获得高精度带I型纵筋薄壁构件样品。该研究工作为此类构件的挤压成形工艺及模具的优化设计提供了理论参考。

关键词：带I型纵筋薄壁构件挤压成形铝合金 Hyper Xtrude软件正交优化

带纵向外筋薄壁筒形件复合流动成形数值模拟与工艺优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锻压技术 2020年第4期45卷 93-99页

作者：毛华杰刘亚鹏邓加东武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心湖北武汉430070 武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070

采用传统的切削、挤压方法加工外表面带纵向外筋薄壁筒形件,存在着材料利用率较低、成本较高的问题,因此,提出了一种新的复合流动成形工艺。利用有限元分析软件,研究了预成形压下量、道次减薄量分配比以及滚珠直径等工艺参数对外筋成形... 详细信息

采用传统的切削、挤压方法加工外表面带纵向外筋薄壁筒形件,存在着材料利用率较低、成本较高的问题,因此,提出了一种新的复合流动成形工艺。利用有限元分析软件,研究了预成形压下量、道次减薄量分配比以及滚珠直径等工艺参数对外筋成形效果的影响规律。研究发现:预成形压下量越大,外筋填充效果越好;不同阶段中,滚珠直径对外筋填充效果影响不同;采用两道次成形时,可以显著降低成形过程中的轴向旋压力。以外筋填充率和旋压力作为优化指标,通过正交试验,获得外表面带纵向外筋薄壁筒形件复合流动成形的最佳工艺方案,选取最佳工艺方案,通过试验验证了复合流动成形工艺的可行性,为此类构件的高效、低耗生产提供了理论设计依据。

关键词：复合流动成形纵向外筋薄壁筒形件旋压力正交优化