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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
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    圆管三维多点辊柔性辊弯成形有限元仿真及不同强化模型对成形的影响

    阎昱杨佳涵刘皓宸王海波...
    78-88页
    查看更多>>摘要：提出了一种采用同一套轧辊生产不同尺寸圆管的新型多点辊柔性辊弯成形工艺,进行了该工艺的有限元仿真.由于有限元建模过程需要对大量轧辊进行装配,并进行相关属性设置,工作繁琐且容易出错,因此基于Python语言在ABAQUS非线性有限元软件中对该成形工艺进行了前处理二次开发.实现了不同成形尺寸圆管的轧辊绘制、材料性能、边界条件、作业等属性自动有限元建模,极大地提高了有限元仿真建模效率以及正确率.针对圆管成形工艺中材料发生反复加载、卸载、再加载过程,基于所开发的前处理插件,调整并生成不同的成形工艺参数的圆管模型,分析了等向强化模型和随动强化模型对圆管多点辊柔性辊弯成形仿真的影响,发现采用随动强化模型的圆管多点辊柔性辊弯成形仿真结果与目标成形形状更相符.

    圆管成形多点辊ABAQUS二次开发强化模型

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    基于改进的MOGWO高强度钢辊弯成形工艺的多目标优化

    赵彬荐李兆军蒋春玲刘忆恒...
    89-99页
    查看更多>>摘要：为了探究成形参数对高强度钢辊弯件成形质量的影响,并对工艺参数进行优化,提出了一种辊弯成形工艺优化方法.首先,应用LS-DYNA有限元软件模拟LG700高强度钢U型辊弯件的成形过程.然后,通过Box-Behnken响应面设计对高强度钢U型辊弯件进行仿真试验,分析辊弯道次、过弯角、辊站间距和辊缝间距等成形工艺参数以及厚度、法兰高度、圆角半径等几何参数对辊弯件偏差角和纵弓高度的影响,并通过拟合得到偏差角和纵弓高度二者的二阶响应模型.最后,采用改进的多目标灰狼优化(MOGWO)算法对特定尺寸辊弯件进行工艺优化,并通过实例进行验证.结果表明,将优化后的工艺参数用于高强度钢辊弯成形过程中导致其偏差角由0.78°降至0.24°,纵弓高度由1.58 mm降至1.20 mm,成形质量得到提高,满足相关产品的装配精度要求.

    辊弯成形LS-DYNA高强度钢响应面法多目标灰狼优化算法

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    Ti2AlNb合金瓦楞板电流辅助辊压成形研究

    赵杰陈泽宇刘钢
    100-105页
    查看更多>>摘要：目前采用辊弯-热校形复合工艺制备Ti2AlNb合金瓦楞板存在工艺周期长、能耗高、构件易氧化及易回弹等缺陷的问题,提出了Ti2AlNb合金瓦楞板电流辅助辊压成形工艺,通过有限元数值模拟分析了 Ti2AlNb合金瓦楞板成形及电流密度场演化规律.结果表明,瓦楞板变形主要分布在辊弯成形位置,且辊压前角的应变略高于后角.辊弯成形位置的电流密度与辊轮接触状态相关,在整个成形周期内,其电流密度先增加后减小.电流辅助辊压成形利用电迁移效应可显著抑制瓦楞板的回弹缺陷,瓦楞板的成形角度由125.53°降低为120.07°.

    Ti2AlNb合金瓦楞板电流辅助辊压成形

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    电磁脉冲强化中螺线管线圈缠绕的对比研究

    王哲峰丁昱杰卢吉辰宋鹤...
    106-113页
    查看更多>>摘要：为探索更好的螺线管线圈缠绕方式,从热力学、空间占有率和绕制角度考虑,分析得到矩形截面铜导线更适合绕制电磁脉冲螺线管线圈,运用有限元软件仿真模拟了 5种缠绕形式的螺线管线圈在6kV电压的电磁脉冲情况,对线圈及棒件受到的电磁力进行了对比分析.发现在单根导线中,平式缠绕导线的受力更小;在双根导线情况下,单层并联缠绕整体优于双层并联缠绕.在实验中采用棒件电磁脉冲表面强化技术,结果表明,在电磁力作用下导线的变形与电流热效应产生的温升是使螺线管线圈损坏的主要原因,双根导线单层并联缠绕的螺线管线圈性能更好且具有较长的使用寿命.电磁脉冲可以使钛棒的维氏硬度提升约15％,但过度加工会使硬度下降.

    电磁脉冲螺线管线圈数值模拟使用寿命维氏硬度

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    选区激光熔化成形钛合金薄壁件热行为及打印极限高度研究

    彭凯蔡高参胡彪
    114-123页
    查看更多>>摘要：为了研究钛合金薄壁件在选区激光熔化工艺下的热行为及工艺参数对打印极限高度的影响,采用理论建模、模拟仿真和正交试验法等手段开展了钛合金薄壁件在复杂热循环作用下的热行为及打印极限高度研究.分别从单层单道、单层多道和多层单道展开研究.模拟结果表明,对于单层单道成形,当激光束从节点N1移动到节点N3时,熔池峰值温度和最大冷却速率逐渐增加;对于单层多道成形,当激光束从第1道扫描至第3道时,熔池尺寸和熔池峰值温度呈递增趋势;对于多层单道成形,当激光束从第1层扫描至第5层时,熔池尺寸呈递增趋势.试验结果表明,打印极限高度与激光功率成正相关,与扫描速度呈负相关,随着扫描间距的增加先增加后减小,且与激光能量密度呈线性增长趋势.

    选区激光熔化增材制造薄壁件热行为打印极限高度

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    基于数值模拟和双响应面的FSD-AM预热工艺参数优化

    朱海刘琪张剑晏小龙...
    124-131页
    查看更多>>摘要：为了实现摩擦表面沉积增材制造(FSD-AM)工艺预热阶段耗棒金属材料充分软化,形成均匀的温度场,以AA6061为耗棒、AA2024为基板,基于ABAQUS/Explicit建立了 FSD-AM三维完全热力耦合模型,采用双响应面方法对FSD-AM预热阶段的工艺参数进行了优化.通过单因素试验确定旋转速度、下压速度及预热时间的工艺窗口,利用Box-Behnken响应面法,以耗棒底端中心温度与其熔点的比值及耗棒底端中心温度与基板温度差的绝对值为双响应值进行工艺参数优化,采用优化的工艺参数,使耗棒在预热阶段得到充分软化,而且耗棒与基板的温度差较小,为稳定沉积阶段提供了良好的预热效果.

    摩擦表面沉积增材制造数值模拟双响应面预热工艺温度场

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    V形截面管充液压制圆角充填行为研究

    庄永鹏汪叶杰王刚韩聪...
    132-139页
    查看更多>>摘要：基于力学分析,利用有限元模拟和充液压制成形实验研究了 V形截面管圆角成形所需内压.在不同内压下对成形管材壁厚的变化进行了充液压制实验研究.并通过理论计算选择合适的实验参数,成形出符合要求的扭力梁结构件.结果表明:圆角半径越小,成形所需内压越大;V形截面管内圆角半径随着内压的增加而减小,外圆角半径随着内压的增加而增大;V形截面管壁厚增厚主要发生在上侧圆角区,减薄主要发生下圆角区,并且最大减薄发生在下圆角中心区.

    充液压制V形截面管圆角填充内压壁厚分布

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    芯材双向开槽工艺对PET泡沫三明治结构弯曲性能的影响

    王锴余磊金希红张豪...
    140-151页
    查看更多>>摘要：借助实验结合仿真分析的研究方法,深入探究了芯材表面双向开槽对PET泡沫三明治结构弯曲性能的影响,采用熵权法-优劣解距离法对16种开槽工况进行了详细分析.结果表明,在三点弯曲实验中,PET泡沫芯材的压缩应变主要集中在中间压头附近,永久塑性变形出现在铝合金面板和胶层处,未在各组分材料中发现明显的失效行为.随着芯材开槽体积的增大,结构的刚度、峰值载荷和总能量吸收均增大,结构的比吸能减小;开槽深度、宽度、间距会对这些性能指标产生显著影响;胶粘剂在连接芯材和面板的同时,增强了结构的抗弯曲性能.最后,基于熵权法-优劣解距离法,确定了芯材表面最优的开槽方案.

    PET泡沫三明治结构芯材表面处理弯曲性能高精度模型方差分析

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    解析Poly6-18p屈服准则对AA6014-T4在Nakajima试验中的应变场预测

    胡启陈军
    152-159页
    查看更多>>摘要：采用最新的考虑各向异性硬化的解析Poly6-18p屈服准则对AA6014-T4材料的宏观力学演化进行了预测.通过与Yld2000-2d屈服准则进行对比,发现解析Poly6-18p屈服准则能准确预测AA6014-T4材料在不同加载状态下的流动曲线,而只考虑各向同性硬化的Yld2000-2d屈服准则预测的等双拉流动曲线误差较大.将其嵌入到ABAQUS有限元软件中,通过数值仿真模拟了该材料在Nakajima试验中应变场分布的演化规律.结果表明,相比于只考虑了各向同性硬化的Yld2000-2d屈服准则,考虑了各向异性硬化的解析Poly6-18p屈服准则能更加准确地预测Nakajima试验中的应变场分布.

    屈服准则各向异性硬化Nakajima试验数值仿真

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    高强Al-Zn-Mg-Cu合金静态再结晶模型及组织演变

    付薛洁于惠玲
    160-167页
    查看更多>>摘要：采用Gleeble 3800热模拟试验机对航空用Al-Zn-Mg-Cu合金的热变形行为进行了测试,对变形后的微观组织进行了表征,系统分析了静态软化行为,建立了静态再结晶动力学模型.结果表明:实验用航空Al-Zn-Mg-Cu合金的静态再结晶激活能为129162 J·mol-1,静态再结晶体积分数受变形温度、变形程度、变形速率的影响,且变形温度对静态再结晶影响最明显;变形速率一定时,变形温度越高,道次停留时间的影响越不明显;350 ℃低温变形后,a-Al基体晶粒内部仍存在大量的位错缠结;400 ℃中温变形后,位错运动能够充分进行,部分晶粒发生了再结晶;450 ℃高温变形后,基体晶粒基本全部完成了再结晶,基体晶粒内部发现5～25 nm尺寸范围的Al-Zn-Mg-Cu四元相粒子;对于不同热变形条件,模型预测值的误差在0.008-0.0625范围内,动力学模型的计算结果精确度较高.

    Al-Zn-Mg-Cu铝合金静态再结晶本构模型微观组织

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