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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
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    CuSn10P1合金晶间偏析对拉伸断裂行为的影响及变形机制

    刘章兴文科李永坤熊文韬...
    171-178页
    查看更多>>摘要：在室温和拉伸速度 1 mm·min-1 的条件下,对两种不同晶间偏析程度的CuSn10P1 合金进行了单向拉伸试验.结果表明,半固态合金抗拉强度和断后伸长率相比液态合金分别提高 30.7%和 378.7%.在拉伸过程中,两种材料的裂纹都是沿晶间和α相高锡过渡层扩展,但是半固态CuSn10P1 合金具有更优异的力学性能.这主要归因于半固态CuSn10P1 合金具有较少的晶间组织、更细小的晶粒尺寸和更高的Sn元素固溶度.断裂后,在半固态CuSn10P1 合金的α相高锡过渡层区域发现了变形孪晶,说明其变形机制由滑移机制向孪生机制转变.

    CuSn10P1合金晶间偏析断裂行为变形机制

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    双向拉伸试样测试区域尺寸对DH780屈服行为的影响

    胡钊连昌伟何睿陈博...
    179-188页
    查看更多>>摘要：为了探究十字双向拉伸试样测试区域尺寸对高强钢屈服行为的影响,以DH780 双相钢为研究对象,参考ISO标准十字试样,开展了不同测试区域尺寸试样的双向拉伸实验对比研究;为了使小型十字试样获得的实验结果与ISO标准试样相同,通过正交实验优化了十字试样的几何尺寸.结果表明,在等双拉加载条件下,随着测试区域尺寸的减小,实验获得的双轴各向异性r值基本相同.而双轴等效屈服应力先减小后增大,其核心原因是不同尺寸试样中心测试区域的变形程度不同;对于测试区域尺寸为 8 mm×8 mm的小型十字试样,其主要几何参数对实验结果的影响程度排序为:狭缝数量>臂间圆角半径>狭缝长度;优化后的 8 mm×8 mm新试样与ISO标准 30 mm×30 mm试样的实验屈服轨迹点相对差值相较于原始试样的 6.90%减小到 2.36%.

    DH780钢屈服强度双向拉伸实验测试区域尺寸

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    基于小冲孔试验的工业纯钛塑性强化与损伤效应研究

    郭成代巧彭剑李一帆...
    189-198页
    查看更多>>摘要：为了探究塑性变形对TA2 的塑性强化与损伤效应,开展了不同塑性变形量下TA2 的小冲孔试验.结果表明,在 15%塑性变形量以内,小冲孔试验强度参量表明塑性变形对TA2 起到了强化效应,屈服强度和抗拉强度均提高,强化率分别为12.8%和 10.9%,屈强比基本保持不变;当塑性变形量达到 15%,屈服强度增幅减小,而抗拉强度有所下降,致使屈强比不断增大直到趋近于 1.因此在小的塑性变形范围内,有利于TA2 的塑性应变强化,但当塑性变形量超过 15%后,塑性变形产生的强化效应不再显著,而塑性损伤趋于明显,导致材料的韧性下降.最后,基于微观组织分析可以发现,在 15%塑性变形量以内,强化的原因是孪晶组织作用;塑性变形量超过 15%时,塑性损伤的原因一方面是在塑性强化过程中消耗了晶粒的部分可变形量,另一方面是在晶界处产生了大量滑移带的堆积,造成了材料韧性的下降.

    小冲孔试验工业纯钛TA2塑性强化塑性损伤

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    电子温控辊形描述方法及其特征调控规律

    许志强陈启发白宇航海杨...
    199-207页
    查看更多>>摘要：从辊形电子温控技术原理及电子温控辊形构成特点出发,选取 3 种典型多项式拟合模型对局部辊形进行了拟合分析,确立了辊形描述基础模型;提出了两种辊形有效影响区边界评价方法,分析了辊形描述方法在不同电流参数及温控片长度参数下的普遍适应性;以提升预设效率为目的,采用切比雪夫多项式对辊形曲线进行划分,以特征分量作为技术应用中的预设辊形调控量,探究了调控参数对辊形曲线参数化的影响.结果表明,拟合模型阶次越高,拟合效果越好,但提升效果随阶次增高而减弱.不同有效辊形区域评价标准下,比例边界相较于定值边界表现出更稳定的评价表现,更适用于电子温控技术.以辊形二次凸度及四次凸度作为预设调控量可高效表述局部辊形,电流参数对二次凸度更具调控力,温控片长度二次凸度及四次凸度具有相似调控力.研究提供了一种电子温控辊辊形预设参量评价标准.

    辊形曲线辊形电子温控技术TEC凸度

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    某电机齿轮冷挤压裂纹形成机理研究

    董文正王丹林启权刘鲜蓉...
    208-215页
    查看更多>>摘要：针对材料为 20Cr的某电机齿轮在冷挤压成形时内齿齿顶面上出现的裂纹缺陷,基于DEFORM-3D对其冷挤压过程进行了模拟,研究了其裂纹形成机理.有限元结果表明,内齿的金属流动速度小于中部及下部外齿的流动速度,内齿齿顶面上齿根处的金属流动速度最小,此处流动最不均匀,易产生应力集中;对齿面的最大主应力及损伤分布进行了分析,得出在内齿齿顶面上,中部及距离下端面 1 mm左右的位置应力集中最明显,拉应力较大且大于材料抗拉强度,损伤值也较大且大于临界损伤值,会产生裂纹,与实际情况相符合.通过改变凹模入模角来控制成形缺陷情况,当凹模入模角为23°时,齿根处拉应力下降,损伤值减小,投入生产后次品率从原本的 50%降为 1%.

    冷挤压齿轮裂纹缺陷模具优化韧性断裂损伤

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    42CrMo汽车转向节热处理裂纹形成机理

    秦怡汪西周杰李生仕...
    216-224页
    查看更多>>摘要：针对锻件热处理后出现的单枝上表面裂纹问题,基于宏微观热处理有限元数值仿真模拟对裂纹进行了分析,并探究了裂纹的形成机理.通过光学显微镜和能谱仪分析可知该裂纹与典型淬火裂纹形貌相似,且裂纹附近没有脱碳现象,但是存在明显氧化现象,确定该裂纹在淬火阶段产生,在回火阶段发生氧化.结合应力模拟结果可以判定前期单枝表面急速冷却收缩,主要是由于产生了表面x方向拉应力而导致的裂纹.由此分析了单枝表面在该时期的最大x方向拉应力的分布情况,发现其与实际裂纹出现区域基本重合,进一步证明了该裂纹产生机理的正确性.

    转向节淬火裂纹数值模拟

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    激光热处理对超高强度钢扩孔性能的影响

    何琦徐晨阳侯泽然刘亿...
    225-230页
    查看更多>>摘要：针对DP1180 和MS1500 两种超高强度钢,采用不同激光工艺参数对拉伸试样进行了激光热处理,通过基于数字图像相关(DIC)技术的单向拉伸实验和显微硬度测试获得激光热处理试样的力学性能并确定了最优激光热处理工艺参数.基于该参数对扩孔试样进行了激光热处理和扩孔实验,研究了激光热处理对两种超高强度钢扩孔性能的影响.结果表明,激光热处理后两种超高强度钢的扩孔性能均显著提升.DP1180 在激光功率 700 W、扫描速度 5 mm·s-1 热处理后的扩孔率较基材增加约 25.4%.MS1500 在激光功率 625 W、扫描速度 5 mm·s-1 热处理后的扩孔率较基材增加约 34.4%.

    激光热处理超高强度钢扩孔局部成形性能

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    基于分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形数值模拟

    张昭王彬滨任大鑫李健宇...
    231-239页
    查看更多>>摘要：为了研究焊缝材料屈服强度变化与焊接残余变形之间的关联机制,提出了基于力学性能分区表征的异质金属搅拌摩擦焊接残余变形计算方法.通过搅拌摩擦焊接实验研究了搅拌头转动方向对搅拌摩擦焊接搅拌区的力学性能曲线影响,并以实验测定的材料本构关系定义搅拌区材料的屈服强度,通过分区表征不同的屈服强度,建立了搅拌摩擦焊接的顺序热力耦合模型,结合分区表征模型研究了搅拌区屈服强度变化对异质金属搅拌摩擦焊接残余变形的影响.结果表明,前进侧材料为2024-T3,后退侧材料为6061-T6 时,搅拌区屈服强度为171 MPa、抗拉强度为194 MPa,前进侧和后退侧材料互换,搅拌区屈服强度为 166 MPa、抗拉强度为186 MPa.前进侧材料和后退侧材料互换后屈服强度和抗拉强度产生差异的原因是前进侧和后退侧材料的流动行为差异.以实测的力学性能曲线为依据,建立了搅拌摩擦焊接异质合金的顺序热力耦合模型,前进侧材料为 2024-T3,后退侧材料为 6061-T6 时,搅拌摩擦焊接构件最大残余变形为 1.2 mm,前进侧材料为 6061-T6,后退侧材料为2024-T3 时,搅拌摩擦焊接构件最大残余变形为 1.3 mm.随着搅拌区材料屈服强度提升,搅拌区弯曲刚度增加,导致残余变形减小.

    搅拌摩擦焊接异质金属分区表征残余变形

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    分级梯度蜂窝结构的面内压溃行为

    查曙光王士龙裴文杰黄志来...
    240-253页
    查看更多>>摘要：通过逐层在六边形胞元中引入次级结构的方式构建了4 种具有分级梯度特性的蜂窝结构,采用ABAQUS/Explicit有限元软件对 4 种分级梯度构型蜂窝结构的面内压溃性能进行了数值模拟.结果表明,分级梯度的引入能够有效控制蜂窝结构准静态加载下变形带的产生和发展,使得不同分级阶数胞元的压溃失效进程以不同的平台应力水平反映在分级梯度蜂窝结构的宏观力学响应中.结合细观变形机制,分析了冲击速度和胞壁厚度对分级梯度蜂窝结构压溃响应和能量吸收性能的影响规律.在低速冲击下,采用中间高阶两端低阶胞元布置的对称分级梯度蜂窝结构表现出优异的吸能性能,与传统蜂窝结构相比,比吸能提高了 95.66%.在高速冲击下,不同分级胞元的梯度设计能够改善蜂窝结构在压溃过程中的吸能性能,使得吸能结构的压溃过程能够得到有效调控.

    分级梯度蜂窝结构面内压溃变形模式能量吸收

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