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基于动态磨损模型的汽车覆盖件模具磨损数值模拟研究
1
作者 赵妍洁 张双杰 +4 位作者 穆振凯 王伟 闫华军 马世博 张永辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期515-523,共9页
针对某铝合金覆盖件冲模磨损失效问题,为更加准确地预测汽车覆盖件模具的使用寿命,基于Archard磨损模型建立了动态磨损模型。该模型耦合了动态磨损系数和表面硬度变化曲线,其中,磨损系数K转化为随接触压力和相对滑移速度变化的动态磨损... 针对某铝合金覆盖件冲模磨损失效问题,为更加准确地预测汽车覆盖件模具的使用寿命,基于Archard磨损模型建立了动态磨损模型。该模型耦合了动态磨损系数和表面硬度变化曲线,其中,磨损系数K转化为随接触压力和相对滑移速度变化的动态磨损系数,表面硬度考虑了磨损深度的变化。利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,将动态磨损模型耦合到有限元模拟中,实现了考虑磨损系数和硬化层深度变化的汽车覆盖件模具磨损计算。通过对比分析凸凹模典型位置在成形过程中的动态磨损演化规律,并以模具最大磨损深度0.5 mm作为失效判据,得到该铝合金覆盖件冲压模具的使用寿命为635428次。模具主要发生磨损的位置集中在模具合模线附近和大圆角处,在实际生产中需要对这些位置进行修模、调试,从而有效延长模具的使用寿命。 展开更多
关键词 汽车覆盖件模具 模具寿命 模具磨损 动态磨损模型
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15CrMoG耐热钢高温变形行为及Arrhenius本构模型 被引量：1
2
作者 杨京 王伟 +2 位作者 张双杰 马世博 闫华军 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期137-145,共9页
采用Gleeble-3500热模拟试验机对15CrMoG耐热钢进行了变形温度为1173.15~1473.15 K,应变速率为5~20 s^(-1)的高温压缩实验。实验数据表明,15CrMoG具有负的温度敏感性和正的应变速率敏感性,且再结晶晶粒尺寸随变形温度的升高而明显增加... 采用Gleeble-3500热模拟试验机对15CrMoG耐热钢进行了变形温度为1173.15~1473.15 K,应变速率为5~20 s^(-1)的高温压缩实验。实验数据表明,15CrMoG具有负的温度敏感性和正的应变速率敏感性,且再结晶晶粒尺寸随变形温度的升高而明显增加。通过线性拟合求解出Arrhenius本构模型的材料参数,建立了基于峰值应力的表征参数和物理基参数本构模型。表征参数本构模型对峰值应力的预测值与实验数据的皮尔森相关系数为0.99824,物理基参数本构模型对峰值应力的预测值与实验数据的皮尔森相关系数为0.99807。为进一步提升本构模型的适用性,建立了考虑应变补偿的Arrhenius本构模型,实现了对整个应变范围内流动应力的预测。在整个应变范围内,对模型进行了误差分析,表征参数本构模型的最大相对误差为3.76%,物理基参数本构模型最大相对误差为6.04%。 展开更多
关键词 15CrMoG钢 高温变形行为 本构模型 表征参数 物理基参数
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Cr_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)复合薄膜对304不锈钢抗高温氧化性能的影响 被引量：1
3
作者 马静 王瑞阳 +2 位作者 温宁 李建辉 王建刚 《材料保护》 CAS CSCD 2021年第4期58-62,162,共6页
电沉积-热解法沉积氧化物薄膜是提高材料抗高温氧化性能的重要途径。采用电沉积-热解法在304不锈钢表面制备了Cr_(2)O3-Al_(2)O_(3)单一薄膜和复合薄膜,研究了单一薄膜和不同沉积液浓度制备的复合薄膜在900℃下的高温循环氧化行为。氧... 电沉积-热解法沉积氧化物薄膜是提高材料抗高温氧化性能的重要途径。采用电沉积-热解法在304不锈钢表面制备了Cr_(2)O3-Al_(2)O_(3)单一薄膜和复合薄膜,研究了单一薄膜和不同沉积液浓度制备的复合薄膜在900℃下的高温循环氧化行为。氧化动力学曲线、SEM形貌及XRD分析结果表明:电沉积-热解沉积薄膜明显提高了304不锈钢的抗高温氧化性能。Cr(NO3)3与Al(NO3)3酒精溶液摩尔浓度比为2∶1制备的Cr_(2)O3-Al_(2)O_(3)复合薄膜经高温氧化后表面生成了保护性的Cr1.3Fe0.7O3和NiCr_(2)O_(4) 氧化层,其氧化增重和氧化膜剥落量分别是未沉积试样的27.3%和17.6%,抗高温氧化性能最佳。复合薄膜降低了合金表面的氧分压,有利于形成保护性的选择性氧化膜,Cr_(2)O3和Al_(2)O_(3)均具有优异的抗氧化性能,而且Al_(2)O_(3)降低了高温下Cr_(2)O3的挥发,因此显著提高了试样的抗高温氧化性能。 展开更多
关键词 电沉积-热解法 304不锈钢 Cr_(2)O_(3)-Al_(2)O_(3)复合薄膜 高温氧化性能
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基于上限法的航空导管接头旋压连接理论解析及验证
4
作者 张双杰 王涓僖 +4 位作者 刘伟光 王伟 肖军雷 杨宝林 毛浩恩 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期13-19,共7页
对无扩口型航空导管接头的旋压连接进行了理论解析,采用上限法设定了运动许可速度场,并对滚柱的速度进行了分解,确定了各运动之间的关系。建立了塑性变形消耗功率模型、速度间断面的剪切功率模型和接触面的摩擦功率模型,进而得到了消耗... 对无扩口型航空导管接头的旋压连接进行了理论解析,采用上限法设定了运动许可速度场,并对滚柱的速度进行了分解,确定了各运动之间的关系。建立了塑性变形消耗功率模型、速度间断面的剪切功率模型和接触面的摩擦功率模型,进而得到了消耗总功率模型。根据功率平衡,建立了单位接触压力和三向分解旋压力模型。以Φ12 mm钛合金航空导管接头为例,通过理论计算确定了消耗总功率、单位接触压力以及轴向、径向和切向的旋压力,对比分析了理论计算的三向旋压力和有限元分析获得的三向旋压力。结果表明,理论计算值与数值模拟值具有较高的吻合度。根据理论计算选取加工设备,获得了性能优异的试验制件。 展开更多
关键词 航空导管接头 旋压连接 上限法 理论解析 产品性能
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激光表面淬火对铬钼铸铁组织和硬度的影响 被引量：4
5
作者 张永辉 张双杰 +2 位作者 王伟 马世博 闫华军 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期160-164,共5页
采用TH-3DC3000型激光加工系统对铬钼铸铁进行了激光表面淬火处理,研究了不同激光功率和扫描速度对铬钼铸铁显微组织、表面硬度及硬化层深度的影响。结果表明,经激光表面淬火后,铬钼铸铁的组织由硬化区、过渡区和基体3个区域组成,硬化... 采用TH-3DC3000型激光加工系统对铬钼铸铁进行了激光表面淬火处理,研究了不同激光功率和扫描速度对铬钼铸铁显微组织、表面硬度及硬化层深度的影响。结果表明,经激光表面淬火后,铬钼铸铁的组织由硬化区、过渡区和基体3个区域组成,硬化区组织为隐晶马氏体、残留奥氏体和球状石墨,过渡区组织为隐晶马氏体、珠光体和球状石墨,基体组织为铁素体、珠光体和球状石墨。在激光表面淬火未对试件产生过热影响时,激光功率的增大和扫描速度的降低均会提升铬钼铸铁的表面硬度和硬化层深度。在5 mm×20 mm的矩形激光光斑下,确定最优的参数组合为激光功率2300 W、扫描速度0.003 m/s,采用该参数组合对铬钼铸铁进行激光淬火处理时,表面硬度为760 HV0.3,硬化层平均硬度为724 HV0.3,硬化层深度可达1.4 mm以上。 展开更多
关键词 铬钼铸铁 激光表面淬火 激光参数 显微组织 硬度分析
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