摘要：基于双辊铸轧复合技术,提出了4343/3003/4343铝合金钎焊板的固-液-固双辊铸轧复合工艺,并实现了3.65 mm厚铸轧复合板在实验室条件下的制备,随后将其冷轧至目标厚度0.5 mm,对铸轧复合板的微观组织进行了SEM和能谱分析(EDS)研究,对轧制成品复合带的包覆率与拉伸性能进行了测试。结果表明:铸轧复合铝板的界面平整,无空隙、杂质缺陷存在,芯材与覆层之间存在1.4μm的扩散层,两者的结合为冶金结合。复合带的包覆率为9.97%,偏差为±0.15%,抗拉强度为234.8MPa,伸长率为3.74%,满足国家标准要求。采用固-液-固固铸轧复合工艺能够快速实现芯材与覆层的冶金结合,同时铸轧出口厚度较小,轧制到成品所需道次少,具有生产效率高、能耗低、成本低等优势。

摘要：先进金属材料如镍基单晶高温合金、特种钢材、钛合金、铝合金、3D打印多晶金属中普遍存在微孔洞。由于微孔洞演化和损伤机理性认识缺乏,微孔洞对材料性能影响尚未得到统一认识,关键在于实验手段难以获知应力、应变、能量等物理场。分子动力学模拟可以提供直观的原子运动信息,通常用来研究微孔洞演化对材料性能影响,为先进材料设计和性能调控提供理论依据。通过分子动力学计算得到的能量、应力、应变等,可以为更大尺度计算提供微孔洞演化物理本质。本文针对分子动力学模拟在微孔洞及其演化对材料性能影响的应用,从国内外研究现状出发,总结了当下热点和关键结论,分析了分子动力学应用存在的问题,对未来的发展趋势做出了展望。

摘要：针对无缝钢管张力减径头尾增厚缺陷,基于管端壁厚补偿方案与头尾削尖技术,预设计削尖荒管的削尖参数,借助ABAQUS有限元软件建立了张力减径全过程仿真模型并通过现场试验验证其准确性。通过单一控制变量法研究不同削尖量、削尖长度等参量对张减头尾增厚缺陷所造成的管端切损长度的影响及壁厚补偿规律,通过补偿效果不同,建立“全补偿区”、“过补偿区”和“不合理区”等评判依据。考虑无缝钢管生产工艺长流程、多工序的特点及钢管尺寸在不同工序、道次、工具下的遗传特性,提出连轧-张减多工序联合控制的削尖荒管补偿控制策略,给出削尖荒管削尖参数的设计准则,并基于模拟壁厚数据推导得出削尖量有效取值范围预测模型。建立削尖荒管在张力减径咬钢-稳定轧制-抛钢全过程的头尾削尖补偿控制模型,对比分析补偿前后无缝钢管截面形状及尺寸精度,结果表明削尖荒管补偿控制策略具有显著的缺陷抑制效果。将削尖荒管补偿控制策略拓展应用于3种不同规格、不同延伸系数的钢管张减过程,验证了头尾削尖补偿控制方法的适用性,以减少60%的管端切损长度为衡量标准,各规格张减产品的削尖量均存在某个有效取值范围。对于提高无缝钢管产品质量稳定性及成材率具有一定指导意义和行业实用价值。

摘要：本文以三层复合铝板固-液-固铸轧复合工艺作为研究对象,基于***生死单元法建立了二维热-力耦合模型并通过实验验证模型的可靠性;依据该模型获得铸轧区组元金属的变形特性及层厚比随工艺参数变化规律,并构建层厚比预测模型。结果表明:覆层在KISS点附近开始发生塑性变形,变形程度取决于KISS点高度。覆层厚度、铸轧速度对覆层层厚比的影响最为明显。基于该模型构建的层厚比预测模型具有较高的准确性,其最大相对误差仅为2.77%。最后,根据该预测模型,提出层厚比调控策略,即应先确定覆层厚度,随后匹配铸轧速度,最后调整浇铸温度与预热温度。

摘要：为实现轻质铝合金轮毂的热处理变形精准调控,提出了喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺,通过搭建铝合金轮毂分级热处理试验平台及设计轮毂端面变形检测装置,对轻质铝合金轮毂热处理变形特性进行了详细分析。研究结果表明,轮毂内/外轮缘端面变形特性受轮毂结构刚度的影响,内轮缘变形呈现与外轮缘随动的变形特征;受轮毂换热不均匀、内部组织缺陷等影响,整体变形呈现一定的随机特性。在喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺下,轮毂典型监测点力学性能、硬度指标满足国标要求,轮毂外轮缘端面变形最大减幅达41.5%,新工艺可有效改善轻质铝合金轮毂的热处理轮毂端面变形情况。

摘要：针对可展开式减速器的辐条在复杂气动载荷下易发生弯曲变形的问题,提出一种具有刚度自适应性可展开伞状减速装置,通过合理布置预张紧柔索使辐条的抗弯刚度随外界气动载荷的增大而增强。首先,基于载荷方程建立减速装置支撑结构的理论模型,分析刚度自适应性的作用原理,其次,利用有限元分析软件创建无索与含索减速装置的对照模型,验证含索减速装置的刚度自适应性。最后,建立运动微分方程与虚拟样机模型,分析减速装置展开过程。分析结果表明,在直径10 mm,初始应力10 MPa的预张紧柔索作用下,辐条最大挠度随载荷的变化曲线变为单调递增的平滑凹曲线,曲率随预张紧柔索初始应力的增大逐渐减小;含索减速装置整体的最大变形在0~60%极限载荷区间低速稳定增长,最大挠度减小超过50%,展现出较理想的刚度自适应性。

摘要：关键部件服役可靠性是制约重大机械装备发展的核心因素之一。实现重大机械装备关键部件复杂服役条件下疲劳寿命精确管控对经济发展和国防建设具有重要意义。本文针对轧机轧辊、先进航空发动机叶片以及高速列车转向架等重大机械装备关键部件的服役过程,从国内外研究和应用现状出发,总结了当下研究热点和关键结论,分析了当前几种典型部件关键性能的退化机制与失效机理以及寿命预测研究中存在的若干问题,对未来相关研究的发展趋势作出了展望。

摘要：针对航空发动机高压压气机导叶作动筒在剧烈振动工作环境中的易损问题,确定导叶作动筒在振动过程中的固有频率与相关振型,获取关键结构件在标准功率谱下的动态响应,通过有限元法建立了考虑流固耦合的非线性模态分析仿真模型。通过单一变量法利用仿真模型研究接触刚度、活塞位于不同行程位置对相关固有频率与振型的影响机制,发现关键接触位置的接触刚度因子取0.8能保证仿真准确度并满足接触刚度,工作过程中活塞在行程上的位置发生变化,对第二、三阶的固有频率影响较大。完成共振检查试验,实测固有频率与仿真结果对应良好,验证了有限元分析模型的准确性。基于模态结果,根据航空标准建立随机振动仿真模型,得到关键结构件在3σ下的应力及变形响应,为导叶作动筒结构优化设计提供依据。