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不同循环加载路径下黄麻织物/聚乙烯复合材料的变形特性

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纺织学报 2023年第9期44卷 99-107页

作者：汪泽幸周衡书杨敏谭冬宜湖南工程学院纺织服装学院湖南湘潭411104

为深入研究复杂受力条件下纤维增强热塑性复合材料的力学行为特性,采用热压法制备黄麻织物/聚乙烯复合材料,分别对其在循环加载、逐级递增循环加载以及逐级递减循环加载路径下的变形特性进行了实验研究,分析了累积应变、各次循环应变以... 详细信息

为深入研究复杂受力条件下纤维增强热塑性复合材料的力学行为特性,采用热压法制备黄麻织物/聚乙烯复合材料,分别对其在循环加载、逐级递增循环加载以及逐级递减循环加载路径下的变形特性进行了实验研究,分析了累积应变、各次循环应变以及应变回复系数的变化规律,并探讨了变形机制。结果表明:黄麻织物/聚乙烯复合材料的变形特性不仅受循环峰值应力的影响,同时还与循环加载路径密切相关;在分别循环加载和逐级递增循环加载路径下,该热塑性复合材料在各级加载阶段均表现出循环软化特性;在逐级递减循环加载路径下,复合材料在首级加载阶段亦表现出循环软化特性,但在后续加载阶段均表现出循环硬化特性。

关键词：黄麻织物聚乙烯热塑性复合材料循环加载加载路径变形特性

一种新型双层X形管内高压成形加载路径的智能优化方法

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哈尔滨工程大学学报 2022年第10期43卷 1507-1513页

作者：冯莹莹骆宗安刘照松吴庆林东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

为了提高双层X形管的成形性能,本文针对双层X形管内高压成形过程加载路径的智能优化方法开展研究。将多目标动态优化方法用于双层X形管工艺质量参数的动态调整与优化,通过建立内层管最大减薄率、外层管最大减薄率、极限圆角半径、支管高... 详细信息

为了提高双层X形管的成形性能,本文针对双层X形管内高压成形过程加载路径的智能优化方法开展研究。将多目标动态优化方法用于双层X形管工艺质量参数的动态调整与优化,通过建立内层管最大减薄率、外层管最大减薄率、极限圆角半径、支管高度4个主要评价因素的柔性可调整区间,协调优化参数,使双层X形管的变形尽可能处于最佳状态。采用线性加权法建立双层X形管工艺质量参数的多因素综合目标函数,并运用遗传算法和BP神经网络控制方法对多目标动态优化函数进行推导求解,优化了学习效率,提高了计算精度,增强了与实际工艺的匹配程度。模拟结果与实验结果的误差在±7%以内,说明此双层X形管在内高压成形过程的加载路径优化控制方法具有较高的精度和可行性。

关键词：双层X形管内高压成形加载路径线性加权法多目标动态优化最大减薄率极限圆角半径支管高度

基于响应曲面法的T型三通管内高压成形加载路径参数优化

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第4期53卷 1220-1230页

作者：林启权郭海董文正王镇柱湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

以支管平衡压力作为成形加载路径的主要影响因素,与内压力和轴向位移进行组合分析,阐明加载路径的主要影响因素之间的相互关系。基于响应曲面法和ABAQUS有限元数值模拟,研究成形加载路径参数中间内压、内压变化时间、中间位移、位移变... 详细信息

以支管平衡压力作为成形加载路径的主要影响因素,与内压力和轴向位移进行组合分析,阐明加载路径的主要影响因素之间的相互关系。基于响应曲面法和ABAQUS有限元数值模拟,研究成形加载路径参数中间内压、内压变化时间、中间位移、位移变化时间和平衡压力分别对减薄率和支管高度的影响规律,获得减薄率和支管高度的回归预测模型,并通过内高压成形试验验证优化模型的有效性与正确性。研究结果表明优化后的成形加载参数如下:平衡压力为7.82 MPa,中间压力为46.98 MPa,内压变化时间为0.02 s,中间位移为11.76 mm,位移变化时间为0.05 s。采用优化参数成形的T型三通管质量较好,减薄率为19.9%;支管高度达17.10 mm,与模型预测结果相对误差小于10%。

关键词： T型三通管内高压成形平衡压力加载路径响应曲面法

加载路径对Sr变质A319铝合金疲劳行为的影响

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材料研究学报 2014年第10期28卷 756-762页

作者：田丹丹何国球沈月刘晓山樊康乐莫德锋同济大学材料科学与工程学院上海市金属功能材料开发应用重点实验室上海201804

研究了Sr变质A319铸造铝合金在0.2%应变幅不同加载路径条件下的疲劳性能,包括循环应力响应特征及疲劳寿命,并分析了失效试样的断口特征以及Si颗粒的破坏方式。结果表明:在不同加载路径下材料发生循环硬化程度和速率从大到小排序是:圆形... 详细信息

研究了Sr变质A319铸造铝合金在0.2%应变幅不同加载路径条件下的疲劳性能,包括循环应力响应特征及疲劳寿命,并分析了失效试样的断口特征以及Si颗粒的破坏方式。结果表明:在不同加载路径下材料发生循环硬化程度和速率从大到小排序是:圆形加载、比例加载和单轴加载;疲劳寿命随着加载路径的变化与材料循环硬化程度和速率随着加载路径的变化相对应。断口分析结果表明,宏观断口在比例路径下表现为"人"字形的两条主裂纹,且从单轴、比例到圆形路径,裂纹源区逐渐不明显,裂纹源区和稳定扩展区尺寸也变小;在单轴加载条件下裂痕的断面基本上与主轴平行,而在多轴加载条件下裂痕的分布较为分散。

关键词：金属材料 A319铸造铝合金加载路径疲劳性能

基于响应面法的Y型管内高压成形加载路径优化

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塑性工程学报 2022年第6期29卷 67-75页

作者：徐佳俊徐雪峰范玉斌王磊南昌航空大学航空制造工程学院江西南昌330063

针对Y型管内高压成形过程中支管壁厚分布不均匀、起皱的问题,采用响应面法和有限元法对Y型管内高压成形的加载路径进行了优化。将内压、左右推头进给量、中间推头后退量和摩擦因数设为参数变量,以Y型管的减薄率和增厚率作为目标函数;在... 详细信息

针对Y型管内高压成形过程中支管壁厚分布不均匀、起皱的问题,采用响应面法和有限元法对Y型管内高压成形的加载路径进行了优化。将内压、左右推头进给量、中间推头后退量和摩擦因数设为参数变量,以Y型管的减薄率和增厚率作为目标函数;在获得的最优加载路径的基础上,讨论并确定了各参数对目标函数的影响及其相互作用。结果表明,预测值、模拟值和试验值之间具有显著的一致性,并且优化结果与试验结果相吻合。通过优化加载路径,有效提高了Y型管的内高压成形性能,支管成形良好,无起皱和破裂现象发生。

关键词：内高压成形响应面法 Y型管加载路径

加载路径对铝合金航空复杂薄壁构件主动式充液成形性能的影响

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塑性工程学报 2019年第5期26卷 180-189页

作者：曾一畔徐勇夏亮亮董锦亮门向南邓涛张士宏航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610092 中国科学院金属研究所辽宁沈阳110016

针对目前航空用铝合金复杂薄壁构件充液成形难度大的技术瓶颈,采用非线性有限元软件DYNAFORM对不同加载方式下的某铝合金大尺寸加强框零件的充液成形过程进行了数值仿真,其中液力加载路径包括线性加载、三角波脉动加载、梯形波脉动加载... 详细信息

针对目前航空用铝合金复杂薄壁构件充液成形难度大的技术瓶颈,采用非线性有限元软件DYNAFORM对不同加载方式下的某铝合金大尺寸加强框零件的充液成形过程进行了数值仿真,其中液力加载路径包括线性加载、三角波脉动加载、梯形波脉动加载。采用单一变量控制法,重点分析了在脉动加载条件下振幅、频率以及波形等关键参数对零件成形性能的影响规律,并选取最优工艺参数进行了实验验证。结果表明,线性加载路径下零件开裂几率较大,成形困难,而脉动加载路径下零件成形性显著提高且易于贴模,采用梯形波脉动加载时,由于存在保压过程,成形后零件壁厚更加均匀,减薄率最小。此外,当振幅为4 MPa、频率为0.3 Hz时,壁厚及减薄率的控制效果最好。最终获得的实际零件的成形质量优异,满足工程生产要求。

关键词：铝合金板材复杂薄壁构件充液成形加载路径脉动加载

重卡桥壳轴向-环向补料液压胀形内压加载路径的确定

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中国机械工程 2024年

作者：张家旗王连东王晓迪宋希亮燕山大学河北省特种运载装备重点实验室燕山大学车辆与能源学院

轴向-环向补料液压胀形解决了重卡桥壳胀压成形后桥包壁厚减薄率大、后盖开裂等问题，但变形过程复杂，合理的加载路径确定困难，成形时易发生失稳起皱及胀裂现象。本文通过变形分析，揭示了D形截面预成形管坯轴向补料阶段、轴向-环向... 详细信息

轴向-环向补料液压胀形解决了重卡桥壳胀压成形后桥包壁厚减薄率大、后盖开裂等问题，但变形过程复杂，合理的加载路径确定困难，成形时易发生失稳起皱及胀裂现象。本文通过变形分析，揭示了D形截面预成形管坯轴向补料阶段、轴向-环向补料阶段各典型位置发生变形所需内压的变化规律，确定了线性增压-恒压-线性降压的加载路径，推导出各阶段内压计算公式，给出上控制模平面高度与最大扩径量的关系。针对某载荷10t重卡桥壳，进行了轴向-环向补料液压胀形有限元模拟，验证了加载路径的正确性，揭示出加载路径线性降压段降压系数、上控制模高度系数对管坯成形质量的影响，确定了二者的合理范围。进行了液压胀形工程试验，使用线性增压-恒压-线性降压的加载路径成功制备出D形截面预成形管坯，成形性良好，壁厚分布的模拟结果与实验结果的最大误差为3.65%，消除了失稳起皱及开裂的隐患。

关键词：重卡桥壳 D形截面预成形管坯液压胀形加载路径轴向-环向补料

加载路径对AA5083管件热态非金属颗粒介质成形性能的影响

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同方期刊数据库

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中国机械工程 2016年第18期27卷 2547-2555页

作者：陈晓华赵长财董国疆杨卓云曹秒艳燕山大学秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室秦皇岛066004

将颗粒介质作为传力介质,应用于铝合金管件内高压热成形工艺。通过热单向拉伸试验建立AA5083板材的本构模型。通过管材热态颗粒介质胀形数值模拟,结合AA5083理论成形极限图的分析,研究了不同加载路径对管件壁厚分布、管端缩料量和主应... 详细信息

将颗粒介质作为传力介质,应用于铝合金管件内高压热成形工艺。通过热单向拉伸试验建立AA5083板材的本构模型。通过管材热态颗粒介质胀形数值模拟,结合AA5083理论成形极限图的分析,研究了不同加载路径对管件壁厚分布、管端缩料量和主应变曲线的影响规律,并进行了相应的工艺试验验证。研究结果表明,合理匹配初始压头力和管端进给量参数,使预成形管坯在胀形区形成有益皱纹,可为胀形区管坯变形提供聚料作用,从而提高管件成形质量和胀形极限。

关键词：铝合金管材热成形非金属颗粒加载路径

加载路径对扭力梁内高压成形壁厚分布和精度的影响

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材料科学与工艺 2012年第4期20卷 1-6页

作者：张伟玮韩聪苑世剑曹伟丁勇赵福全哈尔滨工业大学金属精密热加工国家重点实验室浙江吉利汽车研究院有限公司

为研究加载路径(内压力和轴向补料的匹配关系)对扭力梁内高压成形的影响,通过数值模拟和试验研究的方法,研究了不同加载路径对局部截面壁厚分布和管件成形精度的影响规律.研究发现:当补料初始压力过低时,在端部区域起皱;当补料初始压力... 详细信息

为研究加载路径(内压力和轴向补料的匹配关系)对扭力梁内高压成形的影响,通过数值模拟和试验研究的方法,研究了不同加载路径对局部截面壁厚分布和管件成形精度的影响规律.研究发现:当补料初始压力过低时,在端部区域起皱;当补料初始压力过高时,补料全部集中在端部区域;当补料量过小时,壁厚改善不明显;补料量过大时,端部区域起皱.研究结果表明:初始压力为30 MPa,补料量15 mm时为合理加载路径,此时内高压成形件壁厚减薄较小,成形精度较高.

关键词：加载路径减薄率成形精度内高压成形扭力梁