- 张敏;薛覃;李露露;李继红;
将元胞自动机法和有限差分法相结合,建立焊接熔池凝固过程中枝晶生长模型。运用此模型对Ti-Al合金凝固过程显微组织进行模拟研究,分析形核数及冷却速率对显微组织的影响。结果表明:Ti-Al合金焊缝处显微组织主要表现为柱状晶,且随时间的延长,枝晶之间竞争生长激烈,高次枝晶随之产生;形核数增加,枝晶间距减小,高次枝晶生长受限,出现胞枝混合现象;冷却速率不仅影响枝晶生长速度和枝晶臂间距大小,而且带来严重的溶质浓度偏析。
2016年03期 v.39;No.276 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1028K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：15 ] - 李继红;蔡俊清;刘娟娟;张敏;
利用ANSYS/LS-DYNA软件对TA1/Q345复合板爆炸焊接过程进行数值模拟,研究炸药的不同起爆方式和爆炸工艺参数(炸药厚度、间距)对爆炸焊接质量的影响。结果表明:炸药在中心引爆方式下比边界引爆方式下能量利用率高,实际生产中采用中心起爆较为合理;在复板和炸药厚度一定的条件下,复板和基板间距≤1.1 cm时复合板的结合良好;在复板与基板间距和复板厚度一定的条件下,炸药厚度≥3.5 cm时复合板的结合良好;参数优化与调整后当复板厚度为0.55 cm、炸药厚度为3.5 cm、基复板间距为1.1 cm时的爆炸复合质量较好。
2016年03期 v.39;No.276 5-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K] [下载次数：180 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：22 ] - 张昭;葛芃;张洪武;
采用双椭球热源模型建立叶轮TIG焊接的移动热源模型,以计算得到的温度历史作为热载荷,计算焊缝附近的残余应力分布,通过对比已有的文献实验数据以验证模型的有效性。进一步建立叶轮残余应力和残余变形的计算模型,分析焊接温度历史、叶轮应力和变形历史之间的内在联系,研究焊接参数和叶轮参数对焊后残余应力和残余变形的影响规律。分析结果表明:在叶轮叶片焊接时,获得的热应力随焊接温度的增加而增加,当焊接温度达到峰值时,热应力滞后几秒达到最大值;随着叶片厚度的增加,焊接变形略有减小,远离焊缝位置的叶片残余应力随叶片板厚增加而减小,同时叶片的残余应力和变形与叶片和叶轮的刚度比有关。
2016年03期 v.39;No.276 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K] [下载次数：133 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：22 ] - 苏建民;
基于ABAQUS建立YG硬质合金刀具铣削7055铝合金的三维有限元模型,并对三向切削力及切削温度进行三维有限元模拟。结果显示:切削力仿真值与实验值之间有合理一致性,切削温度仿真值与实验值之间的最大误差为15%,在允许范围内,对实际生产及切削参数优化提供指导意义。
2016年03期 v.39;No.276 13-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1200K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：19 ] - 高光发;李永池;赵凯;王焕然;
利用Johnson-Cook破坏模型和非线性商业软件Abaqus,以4340钢杆弹垂直侵彻半无限4340钢靶板为例,探讨和分析参数D_1~D_5对破坏等效应变及侵彻计算过程与结果的影响,并获得各参数对侵彻深度的影响规律。研究表明:参数D1的取值为正值且应非常接近于0.000,综合考虑计算的稳定性,金属材料可取0.001或稍小;D_4可取负值,建议为[-0.005,0.005];弹体在侵彻过程中接触部位所受静水压力为正(以压为正)且数值较大,入射速度为2.47 km/s时,弹体头部最大压力-等效应力比最大,达到142.14;D_2和D_3的取值应非常谨慎,需要通过数值计算验证。用所给出的校正方法和原则,对4340钢的Johnson-Cook破坏准则中参数进行校正,认为参数D1~D5分别可取为0.001、2.730、2.000、0.002和0.610,数值计算表明,用该组数据进行数值计算的结果与实验接近,侵彻仿真过程合理准确。
2016年03期 v.39;No.276 17-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1302K] [下载次数：471 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：19 ] - 付翀;刘宁;郭天福;张宇慧;王俊勃;杨敏鸽;
利用等离子喷涂技术在Cu基体表面制备Ag-SnO_2和Ag-(SnFe)O_2两种涂层材料,测试两种涂层的硬度、电阻率等物理性能,并对涂层样品进行电性能试验,测量涂层的电弧烧蚀速率,进一步通过扫描电镜对涂层样品电弧烧蚀前后的形貌进行观察和分析。结果表明,与无掺杂的Ag-SnO_2涂层相比,Ag-(SnFe)O_2涂层组织更加均匀致密,电弧寿命长而电弧截流值低,电弧烧蚀速率低,涂层表面发生的局部熔化和液态Ag集中喷溅的现象明显减轻。
2016年03期 v.39;No.276 25-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1001K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：22 ] - 卢立伟;尹振入;赵俊;刘龙飞;刘楚明;
对挤压态AZ31镁合金进行不同方向的室温冷锻变形,变形量分别为3%、6%、9%、15%和18%。研究变形量对冷锻变形组织中孪晶的形态与分布的影响规律。结果表明:在冷锻变形初期,平行挤压方向的试样,大部分晶粒内部出现大量的{101ˉ2}孪晶;垂直挤压方向的试样,内部少量粗大晶粒内出现{101ˉ2}拉伸孪晶;随着变形量的增加,平行挤压方向试样内部{101ˉ2}孪晶减少,狭长的压缩孪晶增加,垂直挤压方向试样内部压缩孪晶增加。此外,当变形量增加至18%时,两种类型试样的锻造裂纹均主要起源于长条晶界和压缩孪晶界处。
2016年03期 v.39;No.276 29-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1137K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：26 ] - 赵熹;张治民;薛勇;
开发一种带有变内径凹槽的辊轮式模具,实现变壁厚回转体构件的塑性成形,解决传统工艺采用机加方式带来材料利用率低的问题。通过对变形过程中前滑值的预测,设计出辊轮的凹槽弧长;采用中心复合的方法设计试验方案,借助数值模拟,建立以变形均匀性因子为目标,以辊轮结构参数为变量的响应曲面优化模型,获取辊轮结构参数的最优组合。结果表明,成形构件的尺寸不仅达到要求,且各项力学性能指标都有很大提高,验证了前滑模型和辊轮结构参数优化模型的合理性。
2016年03期 v.39;No.276 34-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1108K] [下载次数：82 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：20 ] - 金宏平;
计算压痕硬度的Oliver-Pharr方法容易受到卸载斜率计算误差的影响。为避免卸载斜率对压痕硬度的影响,假定最大压入深度下的接触半径与残余压痕半径相等,基于压痕功与压痕深度的线性比例关系,根据Hertz弹性接触理论,建立压痕硬度与压痕功的显式数学模型。多段循环加卸载压痕试验结果表明,基于能量法的压痕硬度测量能够提高压痕硬度计算的准确度。
2016年03期 v.39;No.276 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K] [下载次数：65 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：25 ] - 王彩勇;黎向锋;左敦稳;陈冠宇;李佶;李敏;朱长发;
利用有限元分析软件Abaqus和疲劳分析软件MSC.Fatigue联合仿真,建立冷挤压孔疲劳寿命仿真模型,研究冷挤压工艺对7050铝合金带孔试件疲劳寿命的强化效果。在有无衬套情况下,研究疲劳载荷及挤压量对冷挤压疲劳增寿效果的影响。仿真结果表明:带衬套挤压寿命强化效果好于无衬套挤压强化效果;在一定挤压范围内,挤压量越大,强化效果越好;经开缝衬套冷挤压后,7050带孔试件的疲劳寿命可提高2~8倍。将仿真结果与试验结果作比较,验证了该仿真模型的有效性。
2016年03期 v.39;No.276 43-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：21 ] - 张晖辉;刘磊;黄立阳;
为对电磁轨道发射过程中电枢轨道配伍性进行研究,建立电枢轨道有限元配伍模型,将刨削现象等效为斜冲击动力学问题,分析材料特性、几何形状等因素对刨削行为的影响规律。计算结果表明:增加轨道材料的屈服强度、降低电枢材料的屈服强度和平面电枢轨道配合形状能够减小导轨塑性应变以及塑性区面积,抑制刨削现象的产生。
2016年03期 v.39;No.276 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 路浩;陶传琦;
利用数值仿真技术开展高速动车转向架、地板等大部件的虚拟焊接。针对大型焊接结构计算的难点,采用先进热源模型及高效计算方法,测试不同温度下铝合金、耐候钢等高铁用材料的热物理参数,建立高铁虚拟焊接用基本材料热物理参数库,开展高速动车车体结构的虚拟仿真计算。结果表明,此技术可指导车体焊接工艺优化,优化车体结构设计,降低焊接变形和制造成本,改善制造质量,提高产品服役性能。
2016年03期 v.39;No.276 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1047K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：15 ] - 娄兰亭;朱砚葛;马春阳;高媛媛;曹阳;
在T8钢表面脉冲电沉积Ni-SiC镀层,用扫描电镜(SEM)、显微硬度计、X射线衍射仪(XRD)等研究电流密度对Ni-SiC镀层的表面粗糙度、内应力、显微硬度和组织结构的影响。结果表明:电流密度为6 A/dm~2时,Ni-SiC镀层表面粗糙度达到最小值(0.66μm),内应力达到最小值(120 MPa),显微硬度达到最大值(828HV);电流密度为6 A/dm~2时,Ni-SiC镀层表面颗粒尺寸较小,粗糙度较低,镀层致密性较好;Ni-SiC镀层为面心立方结构,且电流密度为6 A/dm~2时,镀层(111)晶面衍射强度较高。
2016年03期 v.39;No.276 56-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 970K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：18 ] - 罗志荣;卢成健;高英俊;易施光;
采用晶体相场方法模拟U形半环双晶的演化过程,讨论晶界曲率对体系自由能及晶界迁移的影响。结果表明:在双晶演化过程中体系自由能不断降低直至演变成单晶,且晶界曲率越大自由能降低越快;半环晶粒在收缩过程中晶界迁移具有稳态性质,且迁移速度正比于晶界曲率。
2016年03期 v.39;No.276 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1078K] [下载次数：150 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：19 ] - 贺勇;宗铎;王生;郝丽萍;黄文涛;李岩;
采用微差干涉衬度法研究复合材料、钨合金的显微组织。结果表明:此法得到的彩色金相照片,不需要像彩色金相那样进行复杂的着色,只需金相显微镜上的DIC装置简单配合,就可得到色彩艳丽、给人以美感的彩色金相照片。
2016年03期 v.39;No.276 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1042K] [下载次数：33 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 郭建民;万振凯;
采用水辅助化学气相沉积工艺生成碳纳米管阵列,由碳纳米管阵列纺纱制得碳纳米线,并对其力学特性及电气特性等进行分析研究。对相关实验数据处理后得出:碳纳米线的电阻率随纱线直径减少而降低,比强度随碳纳米线螺旋角的增大而降低,其平均纱线强度随碳纳米管阵列高度的增加而增加;碳纳米线沿长度方向具有非常好的一致性。加热和拉力组合纺纱(HTS技术)测试实验表明,通过对碳纳米管束进行张力处理和加热技术,可有效提高碳纳米线的力学性能及电气性能,对其在智能复合材料的深层应用提供研究基础,同时也为其在先进智能复合材料的研发与应用提供技术依据。
2016年03期 v.39;No.276 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1244K] [下载次数：273 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：23 ] - 陈莉;王志军;吴国东;尹建平;赵春龙;
为讨论一种叠加辅助药型罩的结构参数对其形成射流的影响情况,利用非线性动力学软件AUTODYN-2D对其进行数值仿真,分析在不同结构参数下该结构形成射流的性能和状态。研究表明:在研究的取值范围内对于叠加辅助药型罩来说,药型罩夹角2α、药型罩顶端厚度b及辅助药型罩1的壁厚c均与形成射流的速度、长度及成型效果呈负相关;该叠加辅助药型罩装药结构对于主药型罩材料的利用率高,并可有效增大杵体的速度;在药型罩顶部厚度为0.25 mm、辅助药型罩1壁厚为0.25 mm、药型罩夹角2α为60°时射流质量提高,但当2α增大时,射流质量下降。研究结果可为聚能射流的研究提供一定的参考价值。
2016年03期 v.39;No.276 73-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：13 ] - 马寅;梁景恒;郑自芹;齐维闯;张中东;张涛;
在轨道车辆装配和检修过程中,转向架经常因螺纹孔牙型受到损伤而报废。利用深孔熔咀电渣焊补技术对受损的螺纹孔进行焊补,然后将焊补试样重新加工螺纹孔。通过宏观金相、显微组织和冲击断口SEM观察,以及拉伸性能、弯曲、冲击性能、硬度和疲劳试验等手段对焊补试样进行测试,研究其最佳深孔焊补深宽比以及修复后螺纹孔的性能与原始材料的性能变化情况。结果表明,熔咀电渣焊技术焊补的试样以及修复的螺纹孔性能均高于原始母材,最佳的深宽比为1∶1~2∶1。
2016年03期 v.39;No.276 76-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1010K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 陈斌;于爱兵;赵杰;王燕琳;
采用响应曲面法对氟金云母玻璃陶瓷进行车削加工试验,以高速钢刀具磨损为响应,以切削用量为试验因素,通过回归分析、模型检验及方差分析,建立刀具磨损量与切削用量之间的数学模型,分析切削用量对刀具磨损的影响规律。研究表明:建立的刀具磨损量模型具有较好的适合性和显著性,预测精度较高,能较好地描述刀具磨损与切削用量参数之间的关系;切削用量对刀具磨损量的影响程度依次为进给速度、切削速度和切削深度;应用刀具磨损量模型,有助于选择合理的切削用量,减少和控制刀具磨损。
2016年03期 v.39;No.276 79-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 934K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：24 ] - 王金东;赵岩;朱砚葛;夏法锋;高媛媛;曹阳;
采用磁场-电沉积方法在40Cr表面制备Ni-TiN镀层,利用显微硬度计、扫描电镜、EDS能谱仪等仪器研究磁场强度对Ni-TiN镀层的显微硬度、表面形貌、TiN粒子复合量及镀液电流效率的影响。结果表明:当磁场强度为0.9 T时,镀层显微硬度达到最大值,为730HV;TiN粒子复合量的质量分数达到最大值,为3.6%;电流效率达到最小值,为73%。SEM分析表明,当磁场强度为0.5 T时,Ni-TiN镀层的晶粒尺寸较大,表面较粗糙;当磁场强度为0.9 T时,镀层表面较平整,晶粒显著细化。
2016年03期 v.39;No.276 83-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：25 ] - 刘亭亭;
石墨烯存在条件下,采用水热法,以葡萄糖为还原剂与高锰酸钾按物质的量之比1∶2发生反应,得到立方体形貌的Mn CO3/石墨烯复合物。将所得复合物于250、450和600℃进行热处理,对其结构、形貌和电化学性能进行表征和测试。结果表明,450℃热处理后得到的Mn O/石墨烯复合物具有多孔的立方体形貌,电化学性能最佳,0.5 A/g电流密度下最高比容量可达407.5 F/g,且1 000次循环后比容量没有衰减。
2016年03期 v.39;No.276 86-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 高芯蕊;兰兰;王凡;丁杰敬;高平;
在LCP薄膜化学镀期间施加超声波处理,研究处理前后镀铜层表面形貌及镀层的结合力和电阻率。研究发现:超声波处理使铜层颗粒细小、致密,显著提高镀层的结合力;超声波处理超过2 min可降低表面镀层的电阻率;超声波处理使铜层颗粒细小、致密,是引起铜层结合力提高和电阻率降低的原因。热处理可进一步提高铜层和LCP膜间的结合力,这是热处理导致LCP产生蠕变使其与铜层间压力增加的结果。
2016年03期 v.39;No.276 91-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 944K] [下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：19 ] - 陈健;
基于局部加热的复合搅拌摩擦焊接方法,成功实现8 mm厚商业5754铝合金和T2纯铜的可靠焊接,并进行接头显微组织、物相组成、显微硬度分布和力学性能的测试与分析。结果表明:该复合搅拌摩擦焊接头组织致密,可靠性高;接头抗拉强度为242 MPa,达到5754铝合金母材的95%,达到T2纯铜母材的82%;接头焊核区由单质Al相、Cu相和Al2Cu相共同组成。
2016年03期 v.39;No.276 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1026K] [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 吕宗敏;何柏林;于影霞;吴剑;陈朝霞;
利用HJ-Ⅲ型超声冲击设备对16Mn R钢对接接头的焊趾部位进行冲击处理,利用X射线应力仪测定不同冲击时间的焊趾表面纵向和横向残余应力,分析不同冲击时间对焊趾表面残余应力的影响及焊趾表面残余压应力随冲击时间变化的规律。结果表明,超声冲击能有效地将焊接接头的拉伸残余应力转化为对疲劳寿命有益的残余压应力。
2016年03期 v.39;No.276 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1002K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：19 ] - 张成军;张文诗;王益珂;潘士兵;于名讯;
以EDTA与柠檬酸作为联合络合剂,采用溶胶-凝胶燃烧法制备纯相Z型铁氧体,通过与柠檬酸为络合剂时制备的产物对比,探究EDTA对Z型铁氧体的影响。研究发现,采用两种络合剂制备出的Z型铁氧体,纯度高、磁性能好,在2GHz处的磁导率实部为2.5,同时使Z型铁氧体形成的温度区间变宽,但EDTA的加入只能使Z型铁氧体的烧成温度略微提高。
2016年03期 v.39;No.276 102-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K] [下载次数：80 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：22 ] - 石鑫;张军战;张颖;黄晶;
以SiC微粉、α-Al2O3和广西白泥为原料,采用原位反应烧结工艺制备莫来石/碳化硅多孔陶瓷,研究烧结温度与保温时间对莫来石/碳化硅多孔陶瓷性能的影响,利用SEM和XRD对多孔陶瓷的相组成和断口形貌进行表征。结果表明:随着烧结温度的升高,莫来石/碳化硅多孔陶瓷的气孔率降低而弯曲强度增加,烧结温度为1 350℃时,气孔率为30.5%,弯曲强度为26.8 MPa;随保温时间的增加,液相量增加;莫来石的形成有助于改善莫来石/碳化硅多孔陶瓷的力学性能。
2016年03期 v.39;No.276 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 1137K] [下载次数：224 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：21 ] - 郑雄伟;袁宝慧;陈进;梁争峰;陈元建;
将铝粉(Al)和聚四氟乙烯(PTFE)混合压制成型,经弹道枪发射获得速度,并撞击密闭容器内部,通过压力测量获取活性材料能量释放量,研究冲击量对活性材料的能量释放特性。用高速摄像观察活性材料的反应现象。结果表明:冲击力较小时Al-PTFE活性材料与动态冲击力呈正比关系,当冲击压力超过一定值时,即弹道枪发射速度在1 200 m/s以上时,Al-PTFE活性材料能量能够完全释放。
2016年03期 v.39;No.276 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1005K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：23 ] - 陈春晓;彭刚;冯家臣;王绪财;王伟;王宝生;
针对改性POM承载部件在极端环境抗冲击服役条件下的应用,基于SHPB动态压缩实验技术,对改性POM材料在-40~70℃试验温度条件下的动态压缩力学性能进行试验研究,动态压缩试验在800、1 400、2 300、3 100 s-1的应变率下开展。研究发现:热塑性改性POM工程塑料的最大压缩应力随应变率的提升而增大,力学性能具有显著的应变率效应,且高温下更明显;在实验温度范围内改性POM的力学行为呈现出高速韧性;在1 400、2 300、3 100 s-1应变率下,材料在-40℃的最大压缩应力比70℃提高约16.0%、18.1%和11.3%,而对应失效应变明显减小,改性POM材料的力学性能呈现出显著的温度依赖性。
2016年03期 v.39;No.276 114-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 908K] [下载次数：49 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：23 ] - 王磊;王孟杰;张凤祥;李松林;曾鹏;沈运兴;雷磊;
研究只有高、低折射率介质层存在吸收时,一维光子晶体带隙随不同吸收系数的变化。结果表明:当吸收系数较小时,光子晶体的带隙随吸收系数的增大而逐渐减小直至消失;当吸收系数较大时,光子晶体没有全向带隙的出现,缺陷几乎消失;同时透射谱和吸收谱都发生剧烈的变化,几乎没有光能通过该光子晶体。研究为一维光子晶体的设计和实际应用提供了有价值的参考。
2016年03期 v.39;No.276 117-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1472K] [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ]