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期刊信息/Journal information
塑性工程学报
塑性工程学报

陆辛

双月刊

1007-2012

sxgcxb@263.net

010-62912592/82415079

100083

北京学清路18号北京机电研究所708室

塑性工程学报/Journal Journal of Plasticity EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由机械工程学会、机械工程学会锻压分会、北京机电研究所联合主办的学术刊物，其宗旨是活跃本专业学术思想，提高本专业学术理论，强化本专业学术交流，为不断提高我国塑性工程基础水平，确立我国塑性工程界在世界科技阵容中的地位服务
正式出版
收录年代

    "材料成形成性一体化控制"青年学者专题序言

    《塑性工程学报》编辑部
    1页
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    塑性变形理论建模新范式:人工智能赋能和数据科学驱动

    何霁江晟达刘霄郭聪...
    2-14页
    查看更多>>摘要：传统塑性变形理论基于唯象方法,主要依赖于开发者的经验并通过拟合已得到的实验数据来获取,具有强烈的局限性.随着材料微观结构和力学性能的复杂程度不断提高,开发更为复杂的唯象本构模型已经极其困难.材料模型不通用、难以联系材料性能和制造过程成为制约塑性成形加工的主要问题之一,也为塑性理论的发展提出严峻挑战.人工智能与数据科学的发展为材料和机械科学带来了新的机遇,随着材料设计和应用的快速发展,不需要传统的显式本构模型,反映材料微观结构和宏观性能之间关系的塑性变形理论建模方法应运而生.其中,以物理规律增强神经网络建模、高效多尺度聚类分析、数据驱动免本构建模为代表的理论建模新范式具有其鲜明的特色和显著优势,是极具潜力的模拟预测方法.通过对这3个方面的总结梳理,探讨了人工智能赋能和数据科学驱动的塑性理论建模及多尺度模拟技术开发的发展现状与未来趋势.

    数据驱动多尺度计算力学机器学习无本构模拟

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    钛合金薄壁构件快速加热冷模热冲压成形技术进展

    王克环常澍芃丁锐黄帅军...
    15-25页
    查看更多>>摘要：为了解决钛合金薄壁构件热成形效率低、成本高、组织性能控制难度大等问题,近年来钛合金冷模热冲压成形技术受到关注.在该新技术中利用室温模具对加热后的钛合金板材进行快速冲压成形和模内快速冷却,由于取消了模具加热,可以变革性地提高钛合金薄壁构件成形效率、降低成本.然而,与传统等温成形不同,在冷模热冲压成形过程中,钛合金板材温度不断下降,这对钛合金成形极限、回弹及组织性能等的控制提出了全新的挑战.分析了钛合金薄壁构件冷模热冲压成形技术特点及存在的问题,归纳了快速加热对钛合金组织性能的影响规律,综述了钛合金薄壁构件快速加热冷模热冲压成形工艺进展,最后对该技术未来的发展方向进行了展望.

    钛合金薄壁构件冷模热冲压快速加热非平衡态组织

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    铝合金变直径管材旋弯渐进成形规律有限元模拟研究

    高鹏飞詹梅李新顺陈路林...
    26-33页
    查看更多>>摘要：研究设计了一种用于旋弯渐进成形的双辊柔性弯曲模,其可对管材施加较强周向约束,且成形中可自适应转动.相比传统圆弧型单辊弯曲模,新型双辊柔性弯曲模能够有效降低旋弯渐进成形弯曲力,提高成形稳定性,并抑制管材截面畸变.在此基础上,建立了铝合金管材旋弯渐进成形-回弹全过程有限元模型,并通过与柔性弯曲成形对比,分析获得了旋弯变形耦合对成形结果的影响规律,发现在旋压基础上引入弯曲工步,会引起一定程度的截面变形和壁厚不均匀现象;在弯曲基础上引入旋压工步,会减小弯曲段截面变形量,增加内外脊线壁厚差异,加剧起皱风险,减小成形后的回弹变形.

    变直径弯曲管材旋弯渐进成形模具设计成形规律

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    Ni3Al/NiAl/Ni复合板组织性能及其薄壁构件反应成形一体化工艺研究

    郑闻睿林鹏秦锦涛殷宏亮...
    34-40页
    查看更多>>摘要：针对Ni-Al金属间化合物材料成形困难问题,对Ni3Al/NiAl/Ni复合板进行了组织性能与反应成形一体化工艺的研究.以Ni/Al箔材为试验材料,对1200 ℃,热压时长0.5、1、2和4 h条件下热压复合法得到的Ni3Al/NiAl/Ni板进行微观组织表征与室温及高温(1000℃)条件下的单向拉伸试验.根据试验结果确定了在1200 ℃、1 h条件下热压反应的复合板具有较佳综合力学性能,室温条件下抗拉强度与伸长率分别为527.6 MPa和4.4％,1000℃高温条件下抗拉强度与伸长率分别为165.7 MPa、21.2％.进一步在该参数下进行反应成形一体化工艺的研究,制备得到了具有良好表面质量与尺寸精度的薄壁锥筒壳件.在薄壁锥筒壳件上取样进行微观组织与力学性能表征,发现其组织和力学性能与相同工艺条件下制备的复合板相近.

    镍铝合金反应成形一体化工艺薄壁构件

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    无模无铆连接接头的塑性变形行为及工艺参数研究

    欧阳潇秦登林赵升吨陈超...
    41-49页
    查看更多>>摘要：为克服传统无铆连接工艺模具结构复杂、对中要求高等不足,提出了一种新型无模无铆连接工艺,并针对2 mm厚AA5052-H32铝合金板材开展了无模无铆接头塑性变形行为及工艺参数的研究.通过单轴拉伸实验和参数拟合获取了铝合金材料模型,并以此为材料数据建立了无模无铆接头成形过程有限元模型.此外,还分析了成形过程中板料的等效塑性应变、等效应力和材料流动情况,研究了冲头工艺参数对接头塑性变形行为的影响规律.实验与仿真结果表明,所建立的有限元模型具有较好的精度,可以有效预测接头的成形过程,接头的颈部厚度、互锁值和凸起高度的预测误差均在10％以内,分别为9.4％、1.8％和0.1％;冲头直径、冲头圆角半径、冲头高度和冲头拔模斜度4种冲头工艺参数对接头的塑性变形行为和最终的接头形状有重要影响.

    无模无铆AA5052-H32铝合金塑性变形数值模拟

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    热变形参数对TB15钛合金动态再结晶行为的影响

    董显娟张殿王宇航吴轩轩...
    50-59页
    查看更多>>摘要：采用热模拟压缩试验机对TB15钛合金进行变形温度为810～930℃、应变速率为0.001～10s-1、压下量为60％的等温热压缩试验,研究了热变形参数对TB15钛合金动态再结晶行为的影响.结果表明:TB15钛合金不同应变速率下的应力-应变曲线呈现出不同特征.随应变速率增大,流动软化曲线呈现"V"型特征.当应变速率在0.001～0.1 s-1范围时,随变形温度升高和应变速率减小,动态再结晶(DRX)体积分数和DRX晶粒尺寸增大,且DRX晶粒尺寸增幅较DRX体积分数更加显著.在低应变速率变形时,原始β晶粒被小角度晶界分成形状规整的多边形亚晶粒,小角度晶界通过连续吸收位错和渐进晶格旋转的方式向大角度晶界转变从而实现连续动态再结晶.随着应变速率增大,再结晶晶粒形核位置从原始β晶粒内部逐渐向晶界附近转移,在原始β晶界形成均匀细小的"项链状"再结晶晶粒,此时易于由晶界弓弯机制引发不连续动态再结晶.

    TB15钛合金变形温度应变速率流动软化DRX

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    基于机器学习嵌接有限元的蠕变时效成形全过程形性演变预测

    雷超李小龙刘君边天军...
    60-70页
    查看更多>>摘要：针对蠕变时效成形中存在的蠕变变形和时效强化动态交互耦合作用导致成形精度难以准确预测和控制问题,提出了一种基于机器学习的方法来预测蠕变时效过程中的形性演变.利用单向拉伸蠕变时效实验数据训练神经网络(NN)模型,用以描述蠕变时效本构关系.对比统一本构模型、反向传播NN(BPNN)模型、粒子群优化BPNN(PSO-BPNN)模型、遗传算法优化BPNN(GA-BPNN)模型对形性演变的预测效果,发现GA-BPNN和PSO-BPNN模型分别对蠕变应变和屈服强度具有较高的拟合精度.通过子程序将NN模型与有限元程序嵌接,实现了蠕变时效成形全过程的模拟,预测了铝合金板材蠕变变形和屈服强度的演变.针对回弹,相较于统一本构模型26.5％的误差,GA-BPNN模型的预测精度有较大提高,误差仅为5.1％.证明了采用机器学习的方法探寻蠕变时效本构关系并通过BPNN模型嵌接有限元模拟实现形性演变精确预测具有可行性.

    蠕变时效成形形性演变机器学习神经网络有限元

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    GH4698合金热加工图及微观组织演化

    李中豪黄亮班宜杰温东旭...
    71-82页
    查看更多>>摘要：针对GH4698合金进行了热变形行为研究,分析了其在变形温度为960～1160℃、应变速率为0.001～10 s-1下的微观组织演化规律和热加工性能.绘制了 GH4698合金的动态再结晶(DRX)图来分析微观组织演化机制.此外,构建了 DRX晶粒的平均晶粒尺寸图,分析了 DRX对微观组织的影响,构建了 3D失稳图和3D功率耗散图来评估热加工性能,获得了最优的热加工区间.结合DRX程度以及DRX晶粒平均尺寸进一步优化了热加工区间,优化后的变形温度为1017～1065 ℃、应变速率0.001～0.005 s-1,以及热变形温度为1087～1160℃、应变速率0.017～0.115 s-1.同时,利用电子背散射衍射技术表征了材料的微观结构.结果表明:材料的组织对应变速率较为敏感,DRX体积分数与应变速率成反比.不连续动态再结晶(DDRX)是GH4698合金的主要变形机制.具体为:低应变速率下主要是DDRX,中应变速率下主要是连续动态再结晶(CDRX),高应变速率下是CDRX+DDRX;低温时DRX的机制为CDRX+DDRX,高温时DRX的机制主要为DDRX.

    GH4698热加工图微观组织动态再结晶

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    筒形件中不同结构筋条整体成形方法综述

    朱正午赵亦希于忠奇李双利...
    83-98页
    查看更多>>摘要：带筋薄壁筒形件是航空航天领域的重要承载构件,采用塑性整体制造能够高效地成形出金属流线完整的带筋薄壁筒形件,是实现空天装备轻量化、提升性能的重要手段.针对带筋薄壁筒形件加筋结构,从加工理论、材料成形规律和工艺参数优化3个方面综述了带单筋薄壁筒形件、带纵横交叉筋薄壁筒形件、带螺旋交叉筋薄壁筒形件的整体成形方法.此外,对比了不同结构筋条在各加工方法下的成形参数和成筋特点,归纳了各类整体成形方法的优点与局限性,总结了带筋薄壁筒形件整体成形方法的发展趋势,对成形更高、更饱满均匀的加强筋进行展望.

    带筋薄壁筒形件整体成形筋条参数

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