中南大学轻合金研究院
- 作品数：528 被引量：1,915H指数：14
- 相关作者：刘翔黄雨田沈剑李文静章武更多>>
- 相关机构：西安交通大学机械工程学院湖南科技大学机电工程学院桂林航天工业学院机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于COMSOL的线聚焦EMAT声场特性仿真分析被引量：3
- 2021年
- 为了提高电磁超声线聚焦换能器的线聚焦性能,增强对微小缺陷的检测效果,利用COMSOL软件对线聚焦电磁超声换能器(EMAT)的激发过程进行了数值模拟,研究了线聚焦EMAT所激发超声波的声场特性,分析了激励周期、线圈匝数和聚焦距离对线聚焦性能的影响。研究结果表明:适当增加激励周期、减小聚焦距离既可以增大线聚焦主瓣峰值,又可以减小线聚焦声束宽度,有利于获得更好的线聚焦效果;在进行线聚焦EMAT设计时应选择适当的线圈匝数,匝数过多和过少均不利于提高换能器的线聚焦性能。
- 潘奕宏吴运新吴运新蔡壮
- 关键词：电磁超声换能器声场特性
- 基于改进小波包系数熵的保持架损伤程度识别被引量：2
- 2018年
- 针对损伤保持架振动信号的无冲击特性、非平稳性和故障特征难以提取的问题,提出了基于改进小波包系数熵的损伤程度识别方法。用小波包分解保持架损伤信号获得小波包系数并求小波包系数熵,将小波包系数熵作为特征向量输入支持向量机(SVM)的来识别保持架损伤程度。为提高小波包系数熵的特征敏感性,对小波包系数矩阵元素值和小波包系数概率分布的区间进行修改。最后对正常轴承、保持架点蚀、保持架裂纹和保持架断裂的振动信号进行实验分析,实验结果表明:修改后的小波包系数和区间能有效避免小波包系数概率分布集中;当等分区间数相同且小于170时,与小波包系数熵与SVM结合的方法相比,该方法对保持架损伤程度的识别率更高。
- 汤芳刘义伦龙慧杨大炼
- 关键词：支持向量机
- 蠕变时效成形曲率对7075合金疲劳裂纹扩展的影响
- 2022年
- 为了探明蠕变时效成形过程中内应力消减对铝合金韧性的影响,采用蠕变时效成形、室温拉伸、疲劳裂纹扩展速率实验等方法和扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)、X射线衍射(XRD)等表征手段研究2.5 mm厚的T6态7075合金薄板在300,600和1800 mm曲率半径下蠕变时效成形后(对应的试样编号分别为CA300,CA600和CA1800)的疲劳裂纹扩展速率。研究结果表明:T6态薄板的残余应力(初始值为517.1 MPa)在蠕变时效成形后下降明显,CA300样品的残余应力下降为54.0 MPa,其疲劳裂纹扩展速率最低,在裂纹稳态扩展阶段,相对于T6态样品降低了28.2%,CA600和CA1800样品的疲劳裂纹扩展速率也分别降低了21.7%和16.0%。蠕变成形后CA300试样的几何必要位错密度更为均匀,疲劳裂纹不仅在晶界处发生偏转,也在晶内发生偏转,相比于其他试样疲劳裂纹路径更曲折,相邻晶粒实际激活滑移面之间的夹角α增大,疲劳裂纹扩展阻力更大,因此其疲劳裂纹扩展速率最低。
- 洪大亮邓运来邓运来郭晓斌
- 关键词：7075铝合金疲劳裂纹扩展残余应力电子背散射衍射
- 电场固溶处理对2219铝合金第二相及力学性能的影响
- 2023年
- 2219铝合金中存在着大量的粗大第二相(Al2Cu)粒子是导致其强韧性偏低的重要因素。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉伸测试等材料测试分析手段研究了电场固溶处理新工艺对2219铝合金第二相及力学性能的影响。结果表明:在固溶处理过程中施加12 kV/cm的电场能提高铜元素的短程扩散速度,促进粗大第二相的溶解。与未施加电场相比,电场固溶处理使合金中的粗大第二相的含量降低,粗大第二相的溶解使铝基体中铜元素含量得以提升,进而使后续时效过程中合金弥散相的析出驱动力得以提高,时效后θ’相更细小致密。经过电场固溶处理后,合金的综合力学性能得到改善,合金的伸长率提升较为显著,从13.3%提升至15.6%。
- 栾亚猛易幼平易幼平
- 关键词：2219铝合金力学性能
- 2219铝合金高温塑性变形应变补偿的本构模型被引量：6
- 2019年
- 利用Gleeble-3500热压缩试验机,在不同的应变速率(0.01～01 s^(-1))和温度(350～500℃)获得了2219铝合金的真应力-真应变曲线,研究了2219铝合金的高温流动特性。然后,考虑到应变的影响,建立了应变补偿的双曲正弦本构模型。结果表明:2219铝合金流动应力随着变形温度降低和应变速率升高而增加。建立的应变补偿的双曲正弦模型能够很好地预测2219铝合金在高温变形过程中的流动行为。
- 王凯吴运新吴运新刘磊
- 关键词：2219铝合金塑性变形流动应力本构模型
- Cu含量对2219铝合金锻件及其焊接接头组织与性能的影响被引量：9
- 2017年
- 采用力学拉伸实验、焊接实验、电化学阻抗谱(EIS)、循环阳极极化曲线(Tafel)以及金相和扫描电镜(SEM)等分析测试方法,研究Cu含量对2219铝合金锻件组织与性能的影响。结果表明:降低Cu含量,有利于减少2219铝合金基体内的残余结晶相,并有效抑制在合金焊接过程中粗大Al_2Cu相的析出,使基材和焊件的伸长率显著提高,强度略有下降;Cu在铝基体中形成Al_2Cu相诱导合金发生局部腐蚀,使材料的耐腐蚀性能变差,降低Cu含量能够减小合金的腐蚀倾向,改善合金的耐腐蚀性能。
- 邢军陈康华陈送义陈运强余芳刘德博
- 关键词：2219铝合金CU含量
- 2219铝合金锻件TIG焊接头的组织和腐蚀行为被引量：1
- 2020年
- 采用TIG焊制备2219铝合金焊件,并结合金相(OM)、扫描电镜(SEM)、投射电镜(TEM)、浸泡实验和电化学实验等分析测试方法,研究了2219铝合金锻件TIG焊接头的组织演变和腐蚀行为。结果表明:焊缝组织呈树枝状等轴晶,细小均匀;局部腐蚀原电池形成倾向减弱,电位正移,耐蚀性能最好;母材区由于残余结晶相和晶界时效析出相连续析出,腐蚀发生在残余结晶相周围贫铜区和晶界处,且晶界作为腐蚀通道加速阳极溶解速率,导致母材区在腐蚀溶液中最先腐蚀;过时效区因析出相在晶界上的断续分布,晶界电位将正移,有利于腐蚀性能的提高;淬火区存在大量含Cu过饱和固溶体,且未见无沉淀析出带,是抗腐蚀性能较过时效区进一步提高的原因。由于残余结晶相、基体、析出相和晶界结构的共同作用导致合金接头耐蚀性存在差异,依次为焊缝区>淬火区>过时效区>母材区。
- 徐道芬徐道芬邢军陈康华李晓谦
- 关键词：焊接接头
- C18000铜合金搅拌摩擦焊接头微观组织与性能被引量：3
- 2019年
- 对3.5 mm厚的C18000铜合金板进行搅拌摩擦焊焊接试验.在焊接速度120 mm/min,转速1 200 r/min工艺下获得无缺陷焊接接头.在金相显微镜下对接头的宏观形貌、微观组织进行观察,用扫描电镜和透射电镜对母材和搅拌区组织进行观察分析.结果表明,接头区大致分为母材区、热影响区、热力影响区和搅拌区,搅拌区晶粒细小均匀,热力影响区晶粒沿边界切线方向被拉长;搅拌区Cr3Si相部分溶解,搅拌区组织中的Cr单质相和Ni2Si相溶解导致接头硬度和抗拉强度下降.搅拌区平均硬度为151.4 HV;接头抗拉强度为497 MPa,达到母材的72%;接头电导率下降为35%IACS.
- 贺地求贺地求孙友庆赖瑞林
- 关键词：透射电镜力学性能电导率
- 基于有限元法的7050铝合金厚板淬火硬度模拟被引量：1
- 2017年
- 将基于铝合金析出动力学的淬火因子分析(QFA)方法与有限元分析方法相结合,先计算了7050铝合金厚板喷淋淬火过程的淬火敏感因子,然后对末端淬火试样的硬度进行了有限元模拟,分析了板厚和喷水压力对淬火硬度的影响,最后用末端淬火试验对模拟结果进行了验证。结果表明:喷水压力的下降会造成淬火后合金板硬度的下降,板的厚度越大,喷水压力的影响程度越弱;对于厚度较薄(50mm)的板材,淬透效果与喷水压力密切相关,喷水压力从500kPa降低至10kPa时,其心部硬度会下降1.8%;喷水压力对厚度超过100mm的板材淬透效果的影响有限,喷水压力从500kPa降低至10kPa时,心部硬度的下降小于0.5%。
- 叶升平陈康华陈送义祝昌军娄瑾
- 关键词：淬火有限元方法厚板
- 基于遗传算法的铝合金斩波盘等强度优化设计被引量：2
- 2022年
- 当前斩波盘主要采用等厚度和变厚度(阶梯变化)设计方案,通过对这2类斩波盘在20000 r/min转速下的受力情况进行有限元分析,发现等厚度斩波盘塑性变形严重,变厚度(阶梯变化)斩波盘整体应力大、中心孔及槽口底部应力集中,存在变形失效的隐患。针对以上问题,开展7050铝合金斩波盘的等强度优化设计。首先,基于理论计算和遗传算法,提出一种连续变厚度轮廓曲线,实现连续变厚度转盘等强度优化设计;其次,通过有限元模拟,对斩波盘槽口进行局部加厚及增大圆角半径以减小应力集中现象;最后,通过变厚度斩波盘应力的数值计算结果与有限元模拟结果进行验证。研究结果表明:优化后的斩波盘在20000 r/min转速下,平均应力减小27.8%,应力分布均匀性提高80%,中心孔应力减小33.8%,槽口底部应力减小40.4%。
- 鲍明森龚海张涛余周香刘晓龙
- 关键词：等强度遗传算法有限元7050铝合金
