一、铝管双圆弧形凸起的成形过程及模具（论文文献综述）
赵祯[1]（2021）在《局部表面纳米化新型吸能薄壁方管设计方法研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济的迅猛发展,城市化进程不断加快,机动车保有量快速增加,直接导致交通事故数量逐年攀升,交通安全问题越来越被人们关注。车辆中人员和关键设备的安全已成为关注热点。由于大部分交通事故均由碰撞产生,为了提升汽车等交通工具的安全性能,如何提高能量吸收装置在碰撞事故中的吸能效果已成为汽车制造领域的关键技术之一。金属薄壁结构是吸能装置中应用最广泛的基本结构,该结构可在轴向冲击下发生塑性变形吸收大量能量。传统的吸能装置设计主要通过改变结构的截面形状、预制缺陷/凹痕、设计多胞结构、填充吸能结构内部等方法实现。上述方法,在提高结构的吸能效果的同时,也直接改变了结构的外形和整体质量,间接增加了结构的加工难度和制造成本。因此,在不改变吸能结构外部几何形状的条件下,开发一种新型能量吸收装置是非常必要的。表面纳米化是一种能够提高金属材料力学性能的新兴技术,金属材料经过表面纳米化后,其硬度、屈服极限、疲劳性能、耐磨性、耐腐蚀性等力学性能均能显着提高。本文采用数值模拟和试验对金属薄壁方管的吸能问题展开研究,借助局部表面纳米化技术可以增强结构局部力学性能的优点,诱导金属薄壁方管在轴向载荷作用下的变形,从而实现提升吸能指标的目标。研究内容和成果如下:本论文提出了一种新型表面纳米化薄壁方管吸能结构,首先通过超声冲击表面纳米化试验平台对304不锈钢进行表面纳米化处理。通过对纳米化前后的材料进行拉伸试验,揭示了表面纳米化对材料弹性极限的影响。利用表面纳米化改变材料力学性能的特点,建立局部表面纳米化布局模型,用于控制薄壁方管峰值载荷和变形模式。以方形薄壁管为研究对象,分析局部表面纳米化布局对其能量吸收的影响。研究发现局部表面纳米化布局与薄壁方管的峰值载荷和变形模式有直接关系,可通过设计局部表面纳米化布局控制峰值载荷并诱导变形模式,从而形成一种调控方法。根据该方法研究了条纹式纳米化布局方向对结构的峰值载荷和变形模式影响规律,借助于这些特征和规律设计薄壁方管吸能结构。在调控方法的基础上,根据不同的方管结构设计局部表面纳米化布局,提出一类局部表面纳米化方形截面薄壁吸能结构设计方案。通过纳米化条纹参数设计,得到吸能较高的纳米化布局方式。结果表明,环向交错式局部表面纳米化条纹设计的方管,其比吸能相比未纳米化方管提高了 64.29%,试验验证了局部表面纳米化方管具有良好的吸能效果;在条纹式布局的基础上对纳米化区域进行局部改良,结构比吸能可最高提升74.87%。采用上述设计方法进一步对冲击载荷方向和其引起的峰值载荷问题展开分析,设计不同形状结构及对应的纳米化布局,包括端面倾斜的方管和锥型方管结构等。数值模拟结果显示此类设计能够在降低峰值载荷的同时提升结构的吸能效果。准静态压缩试验和落锤冲击试验验证了局部纳米化对结构吸能的提升效果。此外,基于轴向纳米化条纹设计提出了一种抗冲击吸能薄壁方管。通过研究轴向条纹数量和分布位置对结构轴压下峰值载荷的影响,发现轴向纳米化条纹集中在方管棱边处的结构具有较高的峰值载荷,该设计与未纳米化结构相比,峰值载荷提高了 74.45%。此外,通过对轴向纳米化条纹设计的结构进行吸能效果研究,发现纳米化条纹集中在棱边位置的设计能够提高结构的吸能效果,比吸能最高提升了 63.97%,而纳米化条纹集中在面内的设计对结构比吸能影响不大。因此,对于需要较高抗冲击性能的吸能结构可以选择轴向条纹的纳米化布局设计,该设计可以在较低冲击载荷的情况下保持结构的完整,而当载荷较高时仍可通过自身塑性变形吸收大量的能量。最后,对单个薄壁方管进行了组合,提出一种二级吸能复合型结构的设计方法。该结构的特点是分上下两层结构组合,在冲击下存在两个峰值载荷,从而实现结构逐级吸能的功能,即当外部载荷大于第一峰值载荷且低于第二峰值载荷时,结构发生局部变形和吸能;而当外载荷高于第二峰值载荷时,结构发生整体变形和逐级吸能。数值结果显示局部表面纳米化二级吸能复合型结构相比未纳米化结构,比吸能提高34.36%。通过调整局部纳米化布局可以在一定范围内控制这两个峰值载荷及比值和一级与二级吸能的分配比例。研究结果表明,改变上下层结构的纳米化布局形式,两层结构的峰值载荷比可调范围为0.20-0.55,一级与二级吸能比可调范围为0.31-0.45。通过制备二级吸能复合型结构的样品并测试其吸能效果发现结果与数值模拟结果吻合。由此可见,该二级吸能复合型结构的设计方案是有效可行的。局部表面纳米化二级吸能复合型结构的设计方法为工程中吸能结构的设计提供一种思路和依据。
朱圣法[2]（2019）在《基于可控变形区的侧壁镦锻成形工艺研究》文中进行了进一步梳理实现轻量化结构的途径之一是零部件的紧凑化设计与功能集成,这导致零件结构的复杂程度提高,进而对塑性加工工艺提出了新的要求。在此背景下,板料体积成形工艺（Sheet Bulk Metal Forming,SBMF）逐步发展起来。该工艺融合了冲压成形与体积成形各自的优势,在成形非等壁厚或功能特征集成的结构零件时,可有效缩短工艺链,提高成形精度并节约生产成本。然而,在侧壁镦锻成形过程中,仍存在失稳折叠、填充不满和载荷陡增等工艺难点。为克服上述问题,本文开展了系统的研究工作,具体包括:（1）提出了一种基于可控变形区的侧壁镦锻成形技术（Upsetting with Controllable Deformation Zone,U-CDZ）,可有效克服长细比（侧壁高度与厚度之比）限制,避免传统侧壁镦锻增厚工艺易出现的失稳折叠缺陷。通过引入反顶油缸,搭建了可控变形区侧壁镦锻成形实验平台,实现工件、凸模、凹模和反顶凸模之间的相对运动。基于上述相对运动,侧壁材料在成形过程中从保持型腔逐渐挤入成形型腔;优化模具结构和反顶凸模背压,形成稳态变形区,实现了侧壁材料的渐进镦锻成形。以薄壁外齿件为例,验证了可控变形区侧壁镦锻成形工艺提升功能特征填充效果的优势。（2）构建了面向可控变形区侧壁镦锻成形的上限法解析模型,给出了成形载荷演变规律的定量分析,解释了可控变形区镦锻成形能够避免载荷陡增的内在机理。以简化的侧壁材料为研究对象,依据应变速率分布判定变形区,可以发现侧壁材料在镦锻成形过程中,经历未变形区向塑性变形区的转变,最终形成已变形区。采用流函数表征材料流动过程,理论计算可知,成形载荷的变化主要与摩擦功的变化相关,且与侧壁表面积变化成正比,稳态变形区的设计使镦锻成形载荷趋于稳定值。（3）结合可控变形区理念,建立了侧壁任意位置法兰镦锻增厚的成形策略。针对端部法兰,利用所提出的可控变形区侧壁镦锻成形工艺,通过控制凸模行程,可实现任意高度的端部法兰成形。传统中部法兰径向挤压成形中,除了失稳,缩孔是另一常见的缺陷。通过优化反顶凸模背压,辅以定位型腔形成稳定的材料径向挤压变形区,可避免因径向流速过快所导致的缩孔问题,实现侧壁中部位置的法兰镦锻成形。经流线检测,上述成形策略可实现侧壁任意位置的法兰镦锻成形。（4）针对预成形对侧壁镦锻成形的影响,提出了一种非等厚定制板结合可控变形区镦锻成形的工艺路径。以侧壁增厚杯形件为例,研究了板料冲压成形引起的圆角区域减薄以及侧壁镦锻工艺中的锻造折叠缺陷。设计非等厚定制板,采用压印成形工艺,可实现圆角处材料的预先聚集,以获得圆角填充饱满的杯形件坯料。将其作为可控变形区镦锻成形用坯料,消除工件、模具间隙,从而克服侧壁镦锻中常见的圆角折叠缺陷,实现非等壁厚或功能特征集成的复杂结构件高效率一体化成形。
胡锦扬[3]（2019）在《搅拌针挤出装置设计及机制研究》文中研究表明搅拌摩擦技术是近30年来快速发展的先进制造技术,其优势在于加工过程中搅拌头驱动塑化的金属流动成形,成形过程中材料没有发生熔化,保持固相状态,并且在成形过程中伴有剧烈的搅拌混合作用。因此搅拌摩擦技术不仅仅在焊接领域发挥重要作用,在复合材料制备领域也有着广泛的应用前景。本课题基于搅拌摩擦技术原理,采用自制的装置,研究了不同结构形貌的搅拌针与工艺参数对挤出成形的影响以及挤出机制,研究发现:1、本课题提出的两种方案均能使材料挤出成形。方案一基于增大金属向下迁移的思想,对模具内材料整体预热后,采用4种不同结构形貌的搅拌针进行挤出试验,结果表明锥形搅拌针驱动塑化金属的能力优于叶片式搅拌针、两级搅拌针和三级搅拌针。方案二基于抑制金属回流的思想,通过在挤出端部设置加热模块,减小金属向下迁移阻力,并采用锥形搅拌针进行挤出试验。结果表明在4种不同的进给速度下均能获得成形良好、组织致密的挤出材料。2、搅拌针挤出过程中存在3个阶段:进料填充阶段、压实变形阶段和挤出成形阶段。在进料填充阶段,模具温度上升缓慢。随着模具内材料的聚集增多,搅拌针与模具内材料高速摩擦会使得模具在压实变形阶段温度急剧升高。当搅拌针端部的压力值突破金属流动所需的压力时,材料即从模具内被挤出成形。3、搅拌针挤出过程中存在两种搅拌行为。一种为搅拌针刃口下表面挤压塑化金属产生的,搅拌后的材料形貌表现为规则的环状堆积形貌。另一种为搅拌针螺旋槽内充满塑化金属后,螺旋槽上表面挤压塑化金属产生的,搅拌后的材料形貌表现为涡流状。4、搅拌针挤出过程中金属材料进入搅拌针螺旋槽中是一个双向挤压的过程。当搅拌针旋转时,螺旋槽上表面会挤压塑化的金属向下迁移。与此同时,螺旋槽的下表面在搅拌针旋转的过程中会与接触的塑化金属产生间隙,随后搅拌针周围塑化的金属会鼓入间隙中,从而对螺旋槽中的塑化金属产生一个向上的挤压作用。
司林林[4]（2019）在《7075铝合金薄壁壳体热旋压成型工艺研究》文中提出铝合金薄壁壳体是一种典型的回转体零件,其刚性差,结构强度低,传统工艺很难成型这种零件,而旋压工艺作为新兴的一种近净成型工艺,被广泛应用于回转体工件的加工领域。本文对7075铝合金薄壁壳体的热旋压成型进行了研究,希望对铝合金薄壁壳体类零件的旋压成型有所帮助。本文对7075铝合金薄壁壳体零件在旋压成型过程中的应力应变规律作了研究。在依据旋压工艺的经验与理论知识的基础上,运用有限元软件ABAQUS对旋压工艺过程进行了模拟,并结合实际试验进行相互验证,从而掌握该零件旋压成型控制技术。研究结果如下:（1）经过分析铝合金薄壁壳体零件强力旋压成型过程中的等效应力、应变的分布变化规律,研究了成型过程中不同的旋轮圆角半径、进给比值、温度对坯料内部产生的应力和应变变化规律:在旋轮与坯料接触的区域或附近区域,坯料内部产生的应力和应变较大;完成挤压变形的区域和未接受挤压变形的区域应力和应变均较小。（2）按照模拟的工艺方案进行分析,得到了理想的参数组合,揭示了旋轮圆角半径、进给比和旋压温度是影响铝合金薄壁壳体旋压成型的重要因素,其合理的进给比值为1mm/r,合理的旋轮圆角半径为20mm,而对于7075铝合金的旋压成型温度在350℃-400℃之间较为理想。当然模拟分析结果的正确性在旋压试验过程中也给予了验证,由此揭示了铝合金薄壁壳体热旋压成型的规律。（3）总结旋压成型这种薄壁壳体零件相较于传统的棒料车削的方式在材料利用率、零件的力学性能以及成型周期等方面的优势,进而对该种工艺方式进行推广。
林皓[5]（2018）在《钢铝复合泡沫铝夹芯板制备的基础研究》文中提出泡沫铝夹芯板（Aluminum foam sandwich,AFS）是一种由多孔泡沫铝和致密面板组成的新型层状复合材料,不仅具有轻质、隔热、减振和吸声等性能,同时表现出良好的强度和弯曲性能。然而,作为一种新型材料,AFS的制备工艺不可避免地存在一些缺点和不足,如面板与泡沫铝之间采用粘接方式进行连接时,具有界面强度低,黏结剂易老化、失效等问题。面板与泡沫铝通过冶金连接的AFS虽然克服上述问题,但铝合金面板在发泡中不仅易发生软化变形,芯层泡沫铝孔隙结构也往往较差,这些问题严重限制了AFS的应用。基于泡沫铝的制备工艺及其结构特点,本文首先对粉末冶金法（Powder Metallurgy,PM）和Formgrip法制备泡沫铝的工艺进行完善,再采用热压复合工艺将此两种方法制备的可发泡前驱体材料与钢面板进行预结合,得到“三明治”状复合材料。通过发泡工艺得到面板与芯层泡沫铝通过冶金结合方式连接的AFS材料。此外,本文设计了可实现大规格AFS制备的实验装置,为满足工业化应用的需求提供可靠的实验基础和思路。主要研究内容包括:（1）在PM法制备泡沫铝的研究中,采用单向和双向冷压工艺制备可发泡前驱体,通过对比,发现前者具有更高的致密度以及更均匀的密度分布;通过模具辅助发泡的方式可实现泡沫铝的快速发泡;陶瓷颗粒SiC、合金元素Mg和Sn有助于改善泡沫铝孔结构的均匀性和稳定性,并提高泡沫铝的膨胀率。（2）研究了 Formgrip法制备前驱体的制备过程,揭示了搅拌时间、搅拌温度、TiH2的改性处理等对前驱体的显微结构以及发泡性能的影响规律,确定了最佳工艺参数。通过对前驱体的制备工艺的优化及设备的改进,有效提高了前驱体尺寸,为大规格AFS的制备打下基础。（3）研究了适用于AFS制备的钢板表面处理工艺,分别采用热浸镀及冷喷涂方式分别在钢板表面形成冶金结合的铝镀层以及机械结合的铝涂层;通过热压实验确定了热压温度、时间、压力等最佳热压工艺参数,实现可发泡前驱体其与钢面板之间在发泡前的预结合;探讨了热压参数对不同工艺制备的前驱体发泡性能的影响规律,并对钢/前驱体界面的结合情况进行分析。（4）通过发泡实验,考察了 PM法和Formgrip法制备大规格AFS的可能。结果表明:由于发泡时间过长,PM泡沫铝表面氧化严重,阻碍了扩散连接的进行;Formgrip泡沫铝在发泡中连接成为整体,泡沫铝之间界面消失,Formgrip法制备的前驱体更适用于大规格AFS的制备。通过三点弯曲试验研究了冶金结合的AFS的力学行为与失效形式,通过与粘接法制备的AFS对比,发现后者具有更好的结合强度及能量吸收性能。
黎波[6]（2018）在《GH625高温合金管缩径旋压成形数值模拟及试验研究》文中提出GH625高温合金变径管是航空航天发动机管路系统的重要部件,主要应用于发动机导向叶片内的导管中。目前,常采用的成形方式是将不同管径的GH625管坯焊接而成。因此,在高温服役环境下,易发生变形和开裂,从而降低使用寿命。利用多道次缩径旋压成形技术进行GH625高温合金变径管的成形,可实现变径管的整体成形,提高零件的使用寿命。对于多道次缩径旋压成形,影响旋压成形过程的因素众多,不同工艺参数对变径管加工时尺寸精度的影响规律不同,所以需要对多道次缩径旋压成形工艺进行探索。又因为变径管工作环境温度高,考虑材料在高温下应具备良好的组织结构、力学性能以及蠕变疲劳性能,因此也需要对旋压后的变径管组织及性能进行深入研究。本文利用有限元分析软件ABAQUS对GH625高温合金变径管多道次缩径旋压成形工艺参数进行了研究,主要研究的工艺参数有旋轮进给量、主轴转速、旋轮圆角半径及压下量等。基于数值模拟结果进行了多道次缩径旋压成形试验,并对成形后的制件进行了固溶处理研究。本文研究内容及结论如下:（1）根据缩径旋压成形原理,选择了GH625高温合金管多道次缩径旋压工艺参数,并对旋压成形的工装进行了设计,为后续模拟及实验奠定了基础。（2）在数值模拟中,研究了不同工艺参数对变径管壁厚及直径的影响规律,结果表明:第一道次管坯壁厚随旋压进给量、主轴转速、旋轮圆角半径的增大而增大,而最终道次管坯壁厚随旋压各参数的增大而减小。随着旋压进给量和主轴转速的增大,第一道次和最终道次成形件内径扩径量逐渐减小。随着旋轮圆角半径的增大,第一道次内径扩径量变化趋势不大,最终道次内径扩径量逐渐增大。为避免内径扩径严重,使得壁厚满足要求,第一道次应取较大压下量,最终道次应取较小压下量。（3）通过实验分析了旋轮进给量和主轴转速对旋压件内外表面质量的影响。并基于模拟结果对GH625高温合金管进行了多道次缩径旋压成形试验,验证了模拟的可靠性,获得了两段管和三段管成形的最终工艺参数。（4）经缩径旋压成形后,变形区晶粒轴向拉长,横向内侧晶粒细化,外侧晶粒拉长且发生扭转。在980℃固溶处理后,GH625变径管不同区域晶粒的晶粒度在7到8级之间,材料的抗拉强度大于950 MPa,延伸率大于45%。
吴磊[7]（2017）在《冷拔Q345钢无缝管成形数值仿真及工装优化研究》文中进行了进一步梳理在管材冷拔生产中,固定短芯棒拉拔工艺是最主要的方式之一。其中模具结构设计的合理与否直接关系到拉拔后管材的质量。本文中冷拔模具结构与传统模具不同,模具变形区是由一段直线和圆弧线组成的,造成管材的变形行为发生变化,所以借助有限元仿真技术来模拟钢管的冷拔过程。本文中成品管规格要求为88.9×76.2mm（外径×内径）,材料为Q345钢,选用95×79mm的改制管冷拔一道次成形。在不同应变速率下进行Q345钢拉伸实验,选用两种方法进行J-C材料本构模型参数拟合,结果表明,优化计算法（L-M法）拟合后与实验数据吻合较好,曲线有很好的外推能力。通过模拟拉伸实验,确定韧性断裂准则损伤临界值DC。在管材稳定变形阶段,内模与外模过渡圆角连线区域内,钢管的等效应力达到最大865MPa;等效应变沿壁厚方向分布不均匀,在中间层应变最大;拔制后钢管轴向残余应力分布呈内拉外压状态;壁厚中损伤值最大为0.19,小于临界值;在实际生产中冷拔模具的入口圆弧处和过渡圆角处磨损最严重。同样在模拟后,模具工作表面磨损深度分布图中也出现两个极值点,最后从界面压力和相对流动速度解释了这种现象。选定模具结构参数范围,深入分析了模具半锥角、定径带长度、过渡圆角半径、过渡带长度和模具入口圆弧半径参数变化对拉拔力、模具最大磨损深度、损伤值分布、轴向残余应力分布的影响。最后借助正交实验法,在综合各指标基础上,确定了新型模具结构参数。使用新型模具拉拔后,拉拔力降低10%,最大磨损深度降低3%,轴向残余应力降低14%,损伤值由0.19降到0.15,且沿着壁厚分布均匀。
王力晨[8]（2017）在《张拉型索屋盖中CFRP拉索及其连接节点的力学性能研究》文中研究表明索结构是当今世界上拥有最大跨度的结构形式,其广泛应用于建筑和桥梁结构,已成为代表一个国家建筑科技发展水平的重要标志之一。虽然索结构发展迅速且应用成熟,其在发展过程中依然存在几个难以克服的问题,如极限跨度、钢索腐蚀和钢索预应力损失等。造成这些问题的一个主要原因是钢材自身的材料性能问题,因而解决这些问题的一个重点研究方向就聚焦在使用高性能复合材料替代钢材制作拉索构件。碳纤维增强复合材料（Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP）因具有轻质高强、优越的耐腐蚀、耐疲劳和蠕变性能、较低的线膨胀系数等材料特性被工程师认为是替代钢材制作拉索构件最为理想的新型建筑材料。CFRP拉索在索结构中的应用最先在索桥结构中展开,并实现了一些工程应用。不过另外一种广泛应用的索结构,即索屋盖结构,应用CFRP拉索的研究工作却相对滞后,特别是张拉型索屋盖结构,可以说仅仅是处于研究的起步阶段,尚需进行大量的基础性研究工作。基于CFRP索-张拉型索屋盖结构的研究现状可知,CFRP索与张拉型索屋盖结构中其它结构构件的有效连接是首先要解决的问题。该问题的解决是进行CFRP索-张拉型索屋盖结构整体性能研究的前提和基础,对CFRP索-张拉型索屋盖结构的发展具有重要意义。本文以CFRP索及其在张拉型索屋盖结构中应用所需的连接节点为研究对象,展开张拉型索屋盖结构中CFRP索及其连接节点的力学性能研究。对于横向增强型CFRP索,研究其抗压、抗剪和弯曲等横向力学性能,基于横向力学破坏机理阐明了CFRP筋材横向力学强度随其直径变化的原因;研究CFRP索的纵向力学性能,分别对CFRP筋材和板材进行纵向拉伸和压缩试验,分析和讨论了几何尺寸、几何形状和边界条件等因素对CFRP索纵向力学性能的影响;针对CFRP索在应用时受到的两种主要荷载形式,纵向拉力和横向压力,确定两种荷载形式对CFRP筋造成的损伤类型,通过试验得到带损伤的CFRP索断裂性能的评价指标,对比断裂韧性和断裂能两种评价指标对单向碳纤维复合材料的适用性,基于DIC（Digital Image Correlation,数字图像相关）结果分析CFRP索的断裂破坏模式和裂纹扩展机理;对于CFRP索在张拉型索屋盖结构中的锚固问题,设计和开发了大角度楔形夹片型锚具,通过锚固试验确定了锚具锚固失效的不同模式,分析大角度夹片的应用价值和锚具各个部件对锚固性能的影响,结合锚具各部件之间接触性能的数值模拟结果提出了改进大角度楔形夹片型锚具的措施;针对CFRP索在张拉型索屋盖结构中与撑杆的连接问题,通过双剪切试验研究了索夹板边缘倒角措施对CFRP筋材剪切性能的影响,提出了索撑节点对CFRP索有效的横向保护措施。主要的研究结论有:（1）CFRP索的横向力学性能试验表明横向增强型CFRP筋比商用CFRP筋具有更高的横向力学强度,到达了横向增强的目的。CFRP筋材的横向抗压强度远大于CFRP板材,不过CFRP筋材的所有横向力学强度都随其直径的增大而降低。通过力学破坏机理分析认为初始承载面积与横截面面积之比随直径的增大而降低是造成CFRP筋材横向力学性能降低的根本原因。在实际工程应用中需要注意CFRP筋横向力学强度随其直径增大而降低这一现象。（2）CFRP索的纵向力学性能试验结果显示CFRP筋材的纵向抗拉性能优于厚度大于2mm的CFRP板材,因而CFRP筋材、CFRP编织布和厚度较小的CFRP薄板是CFRP索优先选择的形式。CFRP板材由于较差的横向抗压强度不适合使用楔形夹片式锚具。通过对比圆形和矩形两种几何形状对于CFRP拉索锚固性能的影响可知CFRP筋材和板材作为拉索构件都有各自的优点,CFRP筋材具有更好的横向抗压强度,而只要宽厚比大于圆周率时,CFRP板材在横截面面积相等时具有更大的横截面几何轮廓受力长度。基于纵向压缩试验结果和压缩破坏机理分析可知,几何形状对CFRP拉挤型材的纵向抗压性能没有影响,端部约束对于纵向抗压性能具有较大的影响。对CFRP拉挤型材进行端部保护、端部辅助传力和避免端部过大的约束有利于其在工程应用中更好地发挥纵向抗压性能。（3）通过断裂性能试验得到了带有纵向或横向损伤的CFRP索的断裂破坏模式和临界能量释放率。DIC结果显示使用断裂能的概念评价CFRP索的断裂性能更加符合其断裂破坏模式,并提出了基于DIC技术计算临界断裂能的方法。通过对带有损伤的CFRP索断裂破坏机理分析可知,纤维/基体复合体系的破坏是单向碳纤维复合材料发生损伤扩展的根源。无论单向碳纤维复合材料出现何种损伤,这些损伤在纵向拉力作用下都会发展为纵向裂纹,最终导致材料发生纵向劈裂破坏。由引发损伤扩展的拉伸荷载值可知,实际结构中CFRP拉索所持有的预应力足以引起材料损伤的扩展并导致劈裂破坏发生。（4）在大角度楔形夹片型锚具的开发和研究中。锚固试验结果显示该新型锚具可有效地锚固5mm直径的CFRP筋,对7mm和9mm直径的CFRP筋材没有达到理想的锚固效果。试验结果证明大角度楔形夹片具有一定的应用价值,为CFRP筋夹持式锚具提供了小型化的设计思路。通过对锚固试验的分析阐明了大角度楔形夹片型锚具的锚固失效机理和导致不同失效模式的原因,提出了锚具各部件尺寸参数的优化值。通过数值模拟的方法分析了夹片与外壳之间接触面粗糙度以及夹片倾斜角度对锚具各部件之间接触行为的影响。综合试验和数值模拟结果提出了大角度楔形夹片型锚具的改进措和进一步的研究方向。（5）双剪切试验结果显示倒角措施可完全改变CFRP筋的剪切破坏模式,避免出现筋材沿横截面完全断裂的情况,可提高CFRP索应用的安全性。因此,对索撑节点中的索夹板边缘进行倒角是一种有效的保护CFRP拉索横向受力的设计方法。
涂盛辉[9]（2016）在《铝翅片油冷却器换热与流阻特性研究》文中研究指明铝翅片油冷却器作为一种水冷式换热设备,具有结构紧凑、换热面积大、耐腐蚀性强等优点,在工程机械领域中应用日趋广泛。本文采用数值模拟与实验研究相结合的方法探讨了铝翅片油冷却器的换热与流阻特性。首先通过数值模拟的方法分析了铝翅片油冷却器的流场特性,并研究了折流板结构参数对其综合换热性能的影响;其次通过实验对比分析了其与不同结构油冷却器换热与阻力性能的优劣,并探究了冷却水工艺参数对其性能的影响。最后,根据平直铝翅片的结构特点提出了一种新型球突铝翅片,并通过流场内速度、温度、流线及局部努塞尔数的变化来分析其强化传热机理,同时重点研究了不同球突几何尺寸对球突铝翅片油冷却器综合换热性能的影响。论文得出如下结论:（1）铝翅片油冷却器壳程流场存在进出口不稳定阶段及充分发展阶段;在铝翅片间隙中,流体流动方向接近理想化横流;其壳程换热性能与阻力均随折流板间距减小而增大,且折流板间距较小时综合换热性能较好;折流板缺口高度变化对其换热与阻力性能影响较小。（2）铝翅片油冷却器与低肋片螺旋折流板及弓形光滑管油冷却器对比试验分析表明,铝翅片油冷却器换热优势显着,换热不可逆程度最低,其换热量比螺旋折流板和光滑管油冷却器平均分别增加82%和175%,同时其壳程压降平均分别增加26%和77%。（3）冷却水进口温度对其换热性能影响较大,对其阻力性能影响较小,冷却水温度每降低2°C,其换热量将增加500-950W;冷却水流量对其换热与阻力性能影响较小。（4）对球突翅片油冷却器强化传热机理的分析表明,液压油流经球突翅片时,在凹坑前缘处发生流动分离,凹坑深处形成纵向涡,并在后缘处再附后高速涌出凹坑,强化了球突下游的换热性能;在凸起表面后方发展形成关于中心对称的漩涡,增强了流体的扰动程度。（5）球突翅片与平直铝翅片油冷却器换热与阻力性能的对比分析表明,球突翅片油冷却器较平直片换热性能提升26.6%-31%,阻力因子仅增加10.3%-17.2%,等泵功下综合换热性能提升20%-25%;场协同分析表明,球突翅片能有效提高温度与速度场的协同程度。另外单因素分析结果表明,在球突高度为0.9mm、球突半径为1.7mm、球突纵向间距为7.2mm时球突翅片油冷却器有较好的综合换热性能。
王宁华[10]（2015）在《脉动液压成形条件下管材塑性硬化规律的研究》文中认为管材液压成形（THF）技术具有生产成本低,零件质量轻、强度高等优点,是实现汽车轻量化的主要途径。管材脉动液压成形技术是采用具有一定脉动频率f和振幅ΔP变化的液压力作用于管材内部,使其发生塑性变形的成形技术,该技术作为THF研究中的一个新热点,有望成为提高管材成形性能的新技术。准确的管材塑性硬化模型对管材成形机理的分析具有重要影响,并且有限元模拟的结果精度很大程度上也取决于准确的管材塑性硬化模型。因此,本文对脉动液压成形时管材的塑性硬化规律展开研究具有重要的理论意义。本文中,（1）基于管材液压成形的受力条件、塑形增量理论、塑形变形功原理等,构建出管材液压成形的塑性硬化模型。（2）对SS304不锈钢管材分别进行脉动（多种频率和振幅）和非脉动液压成形（振幅和频率均为0）试验,获取管材胀形区的变形数据。（3）基于上述试验变形数据,分别对管材在脉动和非脉动液压成形条件下的塑性硬化模型定量化（确定塑性硬化模型中的参数）。（4）建立管材液压成形的有限元模型,分别将单向拉伸、脉动液压成形、非脉动液压成形三种条件下得到的管材塑性硬化关系作为材料模型,对管材脉动和非脉动液压成形过程分别进行有限元模拟,通过对比试验结果与模拟结果,来检验所构建出管材液压成形的塑性硬化模型的精度。（5）对管材脉动液压成形性及变形规律进行分析:分析了脉动参数对管材成形性和塑性硬化规律的影响,对比了脉动和非脉动液压成形时管材胀形区的壁厚、应变、应力等的分布规律,探讨了造成管材脉动和非脉动液压成形差异的原因。研究表明:（1）本文提出的方法无需对管材胀形轮廓进行假设,通过应变测量系统在线测量管材变形数据,很方便的确定出管材的塑性硬化关系。通过对比模拟结果与试验结果,证明本文建立的塑性硬化模型具有较高的精度。（2）通过对比脉动和非脉动液压成形管材破裂时胀形区的壁厚、周向和轴向应变、最大胀形高度等,证明脉动液压具有提高管材成形性的作用。（3）当频率f≤1.7 c/s时或振幅ΔP≤3.34MPa时,频率或振幅越大,则管材破裂时的最小壁厚越小、周向应变越大、轴向应变绝对值越小、最大胀形高度越大。而当频率f≥2.1 c/s或振幅ΔP≥3.92 MPa时,则是在频率和振幅的某种组合下能获得较好的管材变形程度,而非随频率或振幅的增加,管材成形性就越好;（4）脉动液压成形时管材的等效应力应变曲线具有不同波动现象,在分析脉动参数范围内,随振幅和频率的增大,管材等效应力应变曲线的波动程度越明显,等效应力应变曲线的高度也越高。（5）脉动液压成形时,管材胀形区不同位置的壁厚分布更均匀,且壁厚减薄量更大,周向应变量也更大,而轴向应变则更小。（6）管材脉动液压成形时内部液压力处于循环加载-卸载的状态,促进了管端材料的收缩,使胀形区材料得到了及时补充,从而提高了管材的成形性能。
二、铝管双圆弧形凸起的成形过程及模具（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铝管双圆弧形凸起的成形过程及模具（论文提纲范文）
（1）局部表面纳米化新型吸能薄壁方管设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 汽车碰撞安全和行业标准 |
| 1.1.2 吸能装置评价指标和设计准则 |
| 1.2 国内外吸能结构和装置研究进展 |
| 1.2.1 普通截面薄壁管 |
| 1.2.2 特殊类型截面薄壁管 |
| 1.2.3 预制缺陷和压痕薄壁管 |
| 1.2.4 多胞薄壁结构 |
| 1.2.5 内部填充薄壁结构 |
| 1.2.6 复合材料薄壁结构 |
| 1.3 表面纳米化技术 |
| 1.4 现有吸能结构设计方法的主要特点 |
| 1.5 本文研究动机和研究思路 |
| 2 薄壁方管局部表面纳米化模型与纳米化诱导结构变形特征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 金属表面纳米化处理和室温拉伸试验 |
| 2.2.1 金属表面纳米化处理方式 |
| 2.2.2 纳米化试件制备与室温拉伸试验测试 |
| 2.3 表面纳米化布局对薄壁方管变形的影响 |
| 2.3.1 基本控制方程 |
| 2.3.2 数值方法和结构模型 |
| 2.3.3 局部表面纳米化设计对结构变形的诱导作用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 薄壁方管表面纳米化设计与吸能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构模型和轴向压缩试验 |
| 3.3 动力学显式算法与数值模型 |
| 3.4 方管的局部表面纳米化设计与数值分析 |
| 3.4.1 环向连续式条纹设计 |
| 3.4.2 表面纳米化面积比例的影响 |
| 3.4.3 环向交错式条纹设计 |
| 3.5 表面纳米化方管在轴向冲击下的吸能研究 |
| 3.6 方管局部表面纳米化布局设计 |
| 3.6.1 纳米化条纹宽度设计 |
| 3.6.2 局部区域表面纳米化布局设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 吸能薄壁方管的端面及局部纳米化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构特征和数值模型 |
| 4.3 轴向载荷下端面倾斜表面纳米化方管的吸能分析 |
| 4.3.1 端面沿对边方向倾斜方管问题 |
| 4.3.2 端面沿对角方向倾斜方管问题 |
| 4.4 斜向载荷下端面倾斜纳米化方管的吸能分析 |
| 4.4.1 未纳米化方管的吸能性能 |
| 4.4.2 端面倾斜纳米化方管的吸能特征 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 锥型吸能薄壁方管局部纳米化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构形状特点和数值模型 |
| 5.3 锥形方管的纳米化条纹宽度等差布局设计 |
| 5.3.1 锥角和纳米化布局对锥形方管吸能影响的数值分析 |
| 5.3.2 表面纳米化锥型方管的试验及对比 |
| 5.4 斜向载荷下锥型纳米化方管的吸能性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 吸能薄壁方管抗冲击性能的局部表面纳米化设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 局部表面轴向纳米化条纹设计和分析 |
| 6.3 轴向纳米化条纹方管的吸能分析 |
| 6.4 轴向纳米化条纹方管的试验研究 |
| 6.4.1 纳米化方管试件制备 |
| 6.4.2 准静态压缩试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 表面纳米化二级吸能复合型结构的设计方法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 局部表面纳米化结构的二级吸能设计及数值模拟 |
| 7.3 二级吸能复合型结构局部纳米化和结构布局设计 |
| 7.3.1 二级吸能复合型结构的数值模型 |
| 7.3.2 二级吸能复合型结构的局部纳米化设计与吸能分析 |
| 7.3.3 局部纳米化二级吸能结构布局设计及数值模拟 |
| 7.4 冲击速度对二级复合型结构吸能性能的影响 |
| 7.5 局部纳米化二级吸能复合型结构的试验验证 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 总结与结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于可控变形区的侧壁镦锻成形工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 板料体积成形工艺发展概述 |
| 1.2.1 板料体积成形工艺的发展历程 |
| 1.2.2 板料体积成形工艺的分类 |
| 1.3 厚向加载板料体积成形工艺 |
| 1.3.1 非等厚板镦锻成形工艺 |
| 1.3.2 板料镦挤成形工艺 |
| 1.3.3 渐进体积成形工艺 |
| 1.4 侧壁加载板料体积成形工艺 |
| 1.4.1 侧壁减薄类成形工艺 |
| 1.4.2 侧壁镦锻增厚成形工艺 |
| 1.4.3 侧壁镦锻功能特征成形工艺 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第二章 可控变形区镦锻成形工艺 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可控变形区侧壁镦锻成形工艺的提出 |
| 2.2.1 传统侧壁镦锻成形工艺分析 |
| 2.2.2 可控变形区侧壁镦锻成形原理 |
| 2.3 可控变形区镦锻成形实验 |
| 2.3.1 可行性验证实验 |
| 2.3.2 实验平台及模具设计 |
| 2.4 侧壁镦锻数值模拟 |
| 2.4.1 材料力学性能 |
| 2.4.2 摩擦系数测试 |
| 2.4.3 有限元分析模型 |
| 2.5 可控变形区镦锻实现侧壁增厚 |
| 2.5.1 成形精度的改善 |
| 2.5.2 机理分析 |
| 2.5.3 变形区的控制 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 稳定状态下成形载荷上限法分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 上限法基本原理 |
| 3.2.1 功的平衡原理 |
| 3.2.2 虚功原理 |
| 3.2.3 上限定理 |
| 3.2.4 流线与流函数 |
| 3.3 基于流函数的上限法分析模型 |
| 3.3.1 分析模型简化 |
| 3.3.2 速度场设计 |
| 3.3.3 耗散功计算 |
| 3.4 成形载荷上限法计算模型验证 |
| 3.4.1 稳定状态下载荷演化规律 |
| 3.4.2 成形载荷解析计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 侧壁任意位置法兰镦锻成形 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 管状侧壁法兰成形研究现状 |
| 4.2.1 管壁法兰成形概述 |
| 4.2.2 端部法兰镦锻成形工艺 |
| 4.2.3 中部法兰镦锻成形工艺 |
| 4.3 可控变形区镦锻成形任意位置法兰 |
| 4.3.1 任意位置法兰镦锻成形原理 |
| 4.3.2 模具结构设计 |
| 4.3.3 实验方案 |
| 4.3.4 有限元分析模型 |
| 4.4 任意位置法兰镦锻成形结果 |
| 4.4.1 材料流动模式 |
| 4.4.2 镦锻失稳分析 |
| 4.4.3 反顶力对填充效率的影响 |
| 4.4.4 成形载荷 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 薄壁齿形件侧壁镦锻成形 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 功能特征镦锻成形工艺 |
| 5.2.1 目标零件 |
| 5.2.2 工艺链设计 |
| 5.2.3 镦锻成形工艺方案 |
| 5.3 实验及有限元模拟 |
| 5.3.1 板料性能测试 |
| 5.3.2 模具设计及实验方案 |
| 5.3.3 有限元模型 |
| 5.4 齿形功能特征成形分析 |
| 5.4.1 板料成形预制坯 |
| 5.4.2 环形凸台对圆角折叠问题的改善 |
| 5.4.3 齿形累积成形过程 |
| 5.4.4 反顶力对成形质量的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 定制板在杯形件侧壁镦锻成形中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 传统等厚板的杯形件侧壁镦锻成形 |
| 6.2.1 工艺链 |
| 6.2.2 数值分析模型 |
| 6.2.3 成形缺陷分析 |
| 6.3 定制板侧壁镦锻成形工艺方案 |
| 6.3.1 非等厚定制板设计 |
| 6.3.2 定制板侧壁镦锻成形工艺链 |
| 6.4 定制板压印成形分析 |
| 6.4.1 板坯厚度的影响 |
| 6.4.2 润滑条件对定制板成形的影响 |
| 6.5 定制板杯形件侧壁镦锻成形 |
| 6.5.1 预成形对拉深成形的影响 |
| 6.5.2 非等厚板改善圆角折叠问题 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
（3）搅拌针挤出装置设计及机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究目的及意义 |
| 1.2 搅拌针研究现状 |
| 1.2.1 搅拌针螺旋槽 |
| 1.2.2 金属的流动规律 |
| 1.2.3 搅拌针的拓展应用 |
| 1.3 金属挤出研究现状 |
| 1.3.1 轴肩挤出方法 |
| 1.3.2 螺杆挤出方法 |
| 1.3.3 挤压轴挤出方法 |
| 1.3.4 搅拌针挤出方法 |
| 1.4 课题的研究内容 |
| 第2章 搅拌针挤出装置设计 |
| 2.1 设计依据 |
| 2.1.1 设计要求 |
| 2.1.2 设计分析 |
| 2.2 设计构思 |
| 2.3 设计方案 |
| 2.3.1 搅拌针形貌方案 |
| 2.3.2 端部加热方案 |
| 2.3.3 辅助加热模块模拟分析 |
| 第3章 试验材料制备及试验方法 |
| 3.1 试验条件 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验设备 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.3 金相观察 |
| 第4章 搅拌针挤出成形的影响因素 |
| 4.1 搅拌针对成形的影响 |
| 4.2 进给速度对成形的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 搅拌针挤出机制研究 |
| 5.1 挤出材料流动规律 |
| 5.2 挤出尾料特征分析 |
| 5.2.1 尾料特征分析(v=0.1mm/s) |
| 5.2.2 尾料特征分析(v=0.4mm/s) |
| 5.3 复合材料挤出验证方案 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）7075铝合金薄壁壳体热旋压成型工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 7075 铝合金 |
| 1.3 铝合金薄壁回转壳体成型工艺 |
| 1.3.1 锻造 |
| 1.3.2 车削加工 |
| 1.3.3 成型工艺比较 |
| 1.4 选题背景和研究意义 |
| 1.5 旋压成型的研究方法 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 旋压成型工艺介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 旋压成型工艺 |
| 2.2.1 旋压定义 |
| 2.2.2 旋压成型的优缺点 |
| 2.2.3 普通旋压和强力旋压 |
| 2.3 国内外旋压成型工艺及设备发展 |
| 2.3.1 国内外旋压技术发展状况 |
| 2.3.2 国内外旋压设备发展状况 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 铝合金薄壁壳体热旋压成型有限元理论基础 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铝合金薄壁壳体旋压成型基础理论 |
| 3.2.1 旋压工艺方式的选择 |
| 3.2.2 旋压道次数和旋轮运动轨迹 |
| 3.2.3 旋压工艺参数 |
| 3.3 有限元思想 |
| 3.3.1 有限元方法要点 |
| 3.3.2 有限元法的发展现状和未来展望 |
| 3.4 铝合金弹塑性本构关系 |
| 3.4.1 铝合金弹塑性行为描述 |
| 3.4.2 材料的热弹塑性 |
| 3.4.3 材料弹塑性本构关系方程 |
| 3.5 动态显示算法基础 |
| 3.5.1 动态显式分析方法 |
| 3.5.2 动态显式算法条件的稳定性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 铝合金薄壁壳体热旋压成型有限元模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ABAQUS软件介绍 |
| 4.3 铝合金薄壁壳体的强旋成型有限元分析 |
| 4.3.1 有限元分析过程的理想假设 |
| 4.3.2 铝合金薄壁壳体强旋成型有限元分析过程 |
| 4.4 铝合金薄壁壳体强力旋压成型的模拟结果与分析 |
| 4.4.1 旋压过程中等效应力场分布 |
| 4.4.2 旋压过程中等效应变分布 |
| 4.5 不同工艺参数对旋压成型的影响 |
| 4.5.1 进给比对旋压成型的影响 |
| 4.5.2 旋轮圆角半径对旋压成型的影响 |
| 4.5.3 温度对旋压成型的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 铝合金薄壁壳体热旋压成型工艺试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验前准备 |
| 5.2.1 铝合金薄壁壳体成型工艺设计 |
| 5.2.2 成型毛坯的设计 |
| 5.2.3 芯模结构设计 |
| 5.2.4 旋轮设计 |
| 5.2.5 工装设计 |
| 5.2.6 旋压设备 |
| 5.3 工艺试验 |
| 5.3.1 工艺参数 |
| 5.3.2 工艺流程 |
| 5.3.3 试验过程 |
| 5.3.4 后处理 |
| 5.3.5 试验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）钢铝复合泡沫铝夹芯板制备的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 泡沫铝材料概述 |
| 1.2.1 泡沫铝材料简介 |
| 1.2.2 泡沫铝的制备 |
| 1.2.3 泡沫铝的性能 |
| 1.3 AFS的制备研究进展 |
| 1.3.1 泡沫铝夹芯材料的设计 |
| 1.3.2 AFS的制备工艺 |
| 1.4 AFS的性能及应用 |
| 1.4.1 AFS的性能 |
| 1.4.2 AFS的应用现状 |
| 1.5 AFS研究中存在的问题 |
| 1.6 研究目的和意义 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 第2章 研究方法及材料表征 |
| 2.1 钢铝复合AFS制备方案的确定 |
| 2.1.1 钢面板AFS制备的基本思路 |
| 2.1.2 课题采用的技术路线 |
| 2.2 泡沫铝的制备 |
| 2.2.1 PM法制备SiC/Al基泡沫铝 |
| 2.2.2 Formgrip法制备SiC/ZL102基泡沫铝 |
| 2.3 钢板表面处理 |
| 2.3.1 热浸镀 |
| 2.3.2 冷喷涂 |
| 2.4 面板/前驱体的热压复合 |
| 2.5 AFS的发泡实验 |
| 2.6 材料的检测和表征方法 |
| 2.6.1 材料的结构及性能表征 |
| 2.6.2 显微组织结构分析 |
| 第3章 PM法制备AFS的基础研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 前驱体的压制工艺研究 |
| 3.2.1 压制工艺对前驱体的影响 |
| 3.2.2 压制工艺对发泡效率的影响 |
| 3.3 泡沫铝的发泡工艺研究 |
| 3.3.1 快速发泡工艺 |
| 3.3.2 SiC对泡沫铝的影响 |
| 3.3.3 合金元素Mg的影响 |
| 3.3.4 合金元素Sn的影响 |
| 3.3.5 发泡剂TiH_2的影响 |
| 3.4 优化工艺条件下制备的泡沫铝材料 |
| 3.5 SiC/Al-Mg-Sn泡沫铝的压缩性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Formgrip法制备AFS的基础研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工艺参数的确定实验 |
| 4.2.1 搅拌工艺的确定 |
| 4.2.2 TiH_2氧化处理工艺的影响 |
| 4.2.3 SiC对前驱体及泡沫铝的影响 |
| 4.3 前驱体缺陷的形成及抑制措施 |
| 4.4 优化工艺条件下的前驱体 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 AFS制备工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 镀铝钢板界面表征 |
| 5.3.1 热浸镀钢板界面 |
| 5.3.2 冷喷涂钢板界面 |
| 5.4 基于PM法制备AFS的研究 |
| 5.4.1 工艺参数对PM-AFS的影响 |
| 5.4.2 PM-AFS的孔结构特征 |
| 5.4.3 PM-AFS的界面形成机理 |
| 5.5 基于Formgrip法制备AFS的研究 |
| 5.5.1 工艺参数对Formgrip-AFS的影响 |
| 5.5.2 Formgrip-AFS的孔结构特征 |
| 5.5.3 Formgrip-AFS的界面形成机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 大尺寸AFS制备工艺研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 现阶段泡沫铝尺寸扩大化途径 |
| 6.3 AFS发泡工艺研究 |
| 6.3.1 红外加热原理 |
| 6.3.2 实验装置的设计 |
| 6.3.3 大规格AFS的制备过程 |
| 6.4 大尺寸AFS制备初步研究 |
| 6.4.1 横向发泡实验 |
| 6.4.2 泡沫铝的发泡连接实验 |
| 6.4.3 大尺寸AFS的制备 |
| 6.5 AFS的准静态三点弯曲行为 |
| 6.5.1 实验方法 |
| 6.5.2 三点弯曲理论基础 |
| 6.5.3 结果与讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表论文 |
| 作者简介 |
（6）GH625高温合金管缩径旋压成形数值模拟及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 GH625高温合金简介及研究现状 |
| 1.1.1 GH625高温合金简介 |
| 1.1.2 GH625高温合金研究现状 |
| 1.2 GH625合金变径管的成形工艺 |
| 1.3 旋压技术的发展及概述 |
| 1.3.1 旋压技术的发展 |
| 1.3.2 旋压技术的特点 |
| 1.3.3 旋压工艺的分类 |
| 1.4 缩径旋压技术研究现状 |
| 1.5 本课题的研究目的及内容 |
| 1.5.1 论文研究目的及意义 |
| 1.5.2 论文研究内容 |
| 第二章 GH625合金管旋压工艺分析及工装设计 |
| 2.1 高温合金变径管质量要求 |
| 2.1.1 变径管的尺寸精度 |
| 2.1.2 变径管的表面质量 |
| 2.1.3 变径管的微观组织 |
| 2.2 旋压管坯确定 |
| 2.3 变径管旋压方式确定 |
| 2.4 旋压工艺参数选择 |
| 2.4.1 旋轮进给量 |
| 2.4.2 主轴转速 |
| 2.4.3 旋轮结构参数 |
| 2.4.4 旋压轨迹确定 |
| 2.4.5 管坯与模具的冷却润滑 |
| 2.5 旋压工装设计 |
| 2.5.1 芯模及固定装置设计 |
| 2.5.2 管坯固定装置设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 GH625合金管缩径旋压成形数值模拟研究 |
| 3.1 弹塑性变形理论基础 |
| 3.1.1 大变形条件下的应变度量 |
| 3.1.2 大变形条件下的应力度量 |
| 3.1.3 有限元求解 |
| 3.2 缩径旋压成形有限元模型建立 |
| 3.2.1 材料模型 |
| 3.2.2 模型基本假设及参数设置 |
| 3.2.3 旋压运动轨迹的处理 |
| 3.3 缩径旋压成形过程分析 |
| 3.4 等效应力应变分析 |
| 3.5 工艺参数对成形件尺寸精度的影响 |
| 3.5.1 旋轮进给量对成形件尺寸精度的影响 |
| 3.5.2 主轴转速对成形件尺寸精度的影响 |
| 3.5.3 旋轮圆角半径对成形件尺寸精度的影响 |
| 3.5.4 旋轮压下量对成形件尺寸精度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 GH625合金变径管旋压成形试验及性能研究 |
| 4.1 旋压设备与参数 |
| 4.2 变径管旋压成形试验研究 |
| 4.2.1 变径管表面质量分析 |
| 4.2.2 模拟结果验证及三段管工艺确定 |
| 4.2.3 变径管同轴度测量 |
| 4.3 变径管微观组织观察 |
| 4.3.1 金相试样的制备 |
| 4.3.2 微观组织观察与分析 |
| 4.4 变径管硬度及力学性能研究 |
| 4.4.1 试样制备及试验 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 旋压后热处理试验研究 |
| 4.5.1 固溶处理方案 |
| 4.5.2 固溶处理温度对微观组织的影响 |
| 4.5.3 固溶处理温度对材料力学性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）冷拔Q345钢无缝管成形数值仿真及工装优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景介绍 |
| 1.2 无缝管成形技术与研究现状 |
| 1.2.1 拉拔成形技术 |
| 1.2.2 管材冷拔工艺流程及分类 |
| 1.2.3 固定短芯棒拉拔成形力学原理 |
| 1.2.4 冷拔模具及磨损失效 |
| 1.2.5 冷拔管轴向残余应力 |
| 1.2.6 目前研究进展及问题 |
| 1.3 弹塑性有限元 |
| 1.3.1 有限元法 |
| 1.3.2 大变形弹塑性有限元 |
| 1.4 本课题的创新点和研究意义 |
| 第二章 研究方案及钢管冷拔前处理 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.1.1 本文的研究方案流程 |
| 2.1.2 材料和设备 |
| 2.2 钢管冷拔预处理 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 Q345钢管冷拔成形有限元模型的建立 |
| 3.1 Q345钢管冷拔几何模型建立 |
| 3.2 Q345拉伸实验与Johnson-Cook模型参数确定 |
| 3.2.1 拉伸实验 |
| 3.2.2 应力应变曲线处理与分析 |
| 3.2.3 Johnson-Cook模型以及参数识别方法 |
| 3.2.4 Johnson-Cook模型参数拟合结果分析 |
| 3.3 Normalized C&L断裂准则临界值的确定 |
| 3.3.1 Normalized C&L断裂准则 |
| 3.3.2 Normalized C&L断裂临界值的确定 |
| 3.4 模具磨损Archard模型参数确定 |
| 3.4.1 Archard磨损模型 |
| 3.4.2 Archard模型参数确定 |
| 3.5 Q345钢管冷拔有限元模型建立 |
| 3.5.1 DEFORM软件简介 |
| 3.5.2 材料模型的建立 |
| 3.5.3 钢管和模具的网格划分 |
| 3.5.4 边界条件和模拟参数条件设置 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Q345钢冷拔成形过程分析 |
| 4.1 冷拔成形后钢管尺寸及拉拔力分析 |
| 4.2 应力应变、金属流动速度及损伤分析 |
| 4.2.1 三向应力及等效应力分析 |
| 4.2.2 应变及金属流动速度分析 |
| 4.2.3 轴向残余应力分析 |
| 4.2.4 钢管损伤分析 |
| 4.3 模具磨损分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 模具结构参数对仿真结果的影响及结构优化 |
| 5.1 模具结构尺寸变化对仿真结果的影响 |
| 5.1.1 半锥角大小的影响 |
| 5.1.2 定径带长度的影响 |
| 5.1.3 过渡带长度的影响 |
| 5.1.4 过渡圆角半径大小的影响 |
| 5.1.5 入口圆弧半径大小的影响 |
| 5.2 正交实验法优化模具结构参数 |
| 5.2.1 正交法因素范围选取 |
| 5.2.2 极差分析和方差分析 |
| 5.3 优化后模具冷拔结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）张拉型索屋盖中CFRP拉索及其连接节点的力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 吊挂型和张拉型索屋盖结构的介绍 |
| 1.2.1 吊挂型索屋盖结构 |
| 1.2.2 张拉型索屋盖结构 |
| 1.2.3 CFRP索-张拉型索屋盖结构的特点 |
| 1.3 张拉型索屋盖结构的发展和应用 |
| 1.3.1 柔性结构的发展和应用 |
| 1.3.2 刚柔性结构的发展和应用 |
| 1.3.3 小结 |
| 1.4 CFRP索的种类及性能研究现状 |
| 1.4.1 CFRP索的种类 |
| 1.4.2 CFRP索性能的研究现状 |
| 1.4.3 小结 |
| 1.5 CFRP索锚具的研究现状 |
| 1.5.1 夹持式锚具的研究现状 |
| 1.5.2 粘结式锚具的研究现状 |
| 1.5.3 小结 |
| 1.6 CFRP索应用于张拉型索屋盖结构的研究现状 |
| 1.7 CFRP索应用于张拉型索屋盖结构中亟待优先解决的问题 |
| 1.8 本文的研究思路和研究内容 |
| 1.8.1 研究思路 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第2章 CFRP索横向力学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CFRP索的材料和制作 |
| 2.2.1 原材料 |
| 2.2.2 制作过程 |
| 2.3 横向力学性能试验的试件和方法 |
| 2.3.1 试验试件的设计和规格 |
| 2.3.2 试验装置和步骤 |
| 2.4 横向力学性能试验的结果和统计分析 |
| 2.4.1 单向压缩强度 |
| 2.4.2 剪切强度 |
| 2.4.3 弯曲强度和弯曲弹性模量 |
| 2.4.4 反复弯曲能力 |
| 2.5 横向力学破坏机理的分析和讨论 |
| 2.5.1 单向压缩破坏机理 |
| 2.5.2 剪切破坏机理 |
| 2.5.3 弯曲破坏机理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 CFRP索纵向力学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 CFRP索纵向拉伸性能研究 |
| 3.2.1 拉伸试验的试件规格和制作 |
| 3.2.2 拉伸试验的装置和步骤 |
| 3.2.3 拉伸试验的结果和统计分析 |
| 3.2.4 拉伸破坏机理分析 |
| 3.2.5 直径对CFRP筋材拉伸性能的影响 |
| 3.2.6 厚度对CFRP板材拉伸性能的影响 |
| 3.2.7 几何形状对CFRP索拉伸性能的影响 |
| 3.3 CFRP拉挤型材纵向压缩性能研究 |
| 3.3.1 压缩试验试件的规格和制作 |
| 3.3.2 压缩试验的装置和步骤 |
| 3.3.3 压缩试验的结果和统计分析 |
| 3.3.4 压缩破坏机理分析 |
| 3.3.5 几何形状对CFRP拉挤型材压缩性能的影响 |
| 3.3.6 端部约束对CFRP拉挤型材压缩性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 带损伤的CFRP索断裂性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单向碳纤维复合材料断裂性能的研究方法 |
| 4.3 材料性能参数和试件制作 |
| 4.3.1 材料性能参数 |
| 4.3.2 试验试件 |
| 4.3.3 预制裂纹的制作 |
| 4.4 三点弯曲试验 |
| 4.4.1 试验装置和步骤 |
| 4.4.2 试验结果和断裂破坏模式分析 |
| 4.5 直接拉伸试验 |
| 4.5.1 试验装置和步骤 |
| 4.5.2 试验结果和断裂破坏模式分析 |
| 4.6 带纵向损伤的CFRP索断裂破坏机理分析 |
| 4.7 横向压缩断裂能试验 |
| 4.7.1 试验装置和步骤 |
| 4.7.2 试验结果和横向损伤模式 |
| 4.8 CFRP筋的断裂性能试验 |
| 4.8.1 试验装置和步骤 |
| 4.8.2 试验结果和断裂破坏模式分析 |
| 4.9 带横向损伤的CFRP索断裂破坏机理分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 CFRP筋-大角度楔形夹片型锚具的锚固性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 锚具的设计和制作 |
| 5.2.1 设计思路 |
| 5.2.2 锚固体系原型 |
| 5.2.3 锚具部件的尺寸和制作 |
| 5.3 锚固试验 |
| 5.3.1 试验试件和设备 |
| 5.3.2 试验步骤 |
| 5.3.3 试验结果 |
| 5.4 锚固失效机理分析 |
| 5.4.1 试验结果总体分析 |
| 5.4.2 大角度楔形夹片的应用 |
| 5.4.3 保护套管表面处理的影响 |
| 5.4.4 保护套管壁厚的影响 |
| 5.4.5 保护套管切割厚度的影响 |
| 5.4.6 保护套管长度的影响 |
| 5.4.7 CFRP筋材直径的影响 |
| 5.4.8 锚固失效机理 |
| 5.5 锚具各部件之间接触行为的数值模拟分析 |
| 5.5.1 模型建立和边界条件 |
| 5.5.2 模型材料属性和接触面设置 |
| 5.5.3 模型验证和结果分析 |
| 5.5.4 夹片和外壳之间的摩擦系数对锚固性能的影响 |
| 5.5.5 夹片倾角对锚固性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 索夹板倒角措施对CFRP筋剪切性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 剪切试验方法和装置制作 |
| 6.2.1 剪切试验方法 |
| 6.2.2 剪切装置的制作 |
| 6.3 试验结果和剪切破坏模式 |
| 6.3.1 倒角双剪切试验结果 |
| 6.3.2 平面双剪切试验结果 |
| 6.3.3 剪切破坏模式 |
| 6.4 倒角措施对CFRP筋材剪切性能的影响 |
| 6.4.1 倒角措施对剪切破坏模式的影响 |
| 6.4.2 倒角措施对剪切强度和位移的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）铝翅片油冷却器换热与流阻特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题提出及研究背景 |
| 1.2 管壳式油冷却器强化传热技术研究进展 |
| 1.2.1 强化换热管结构研究进展 |
| 1.2.2 强化管束支撑结构的研究进展 |
| 1.3 铝翅片油冷却器研究进展 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 传热学理论及强化传热评价方法 |
| 2.1 传热基础理论 |
| 2.1.1 传热基本模式 |
| 2.1.2 传热的数值研究方法 |
| 2.2 强化传热评价方法 |
| 2.2.1 强化油冷却器传热评价准则的发展 |
| 2.2.2 JF因子 |
| 2.2.3 耗散分析 |
| 2.2.4 基于场协同的评价因子 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 铝翅片油冷却器换热与流阻特性数值研究 |
| 3.1 铝翅片油冷却器数值模型建立及设置 |
| 3.1.1 铝翅片油冷却器几何模型的建立 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 数值模拟假设及边界条件 |
| 3.2 网格数独立性验证 |
| 3.3 不同折流板间距下模拟结果分析 |
| 3.3.1 壳程流场分析 |
| 3.3.2 传热与阻力性能分析 |
| 3.3.3 综合换热性能的评价 |
| 3.4 不同折流板缺口高度对传热与阻力性能影响 |
| 3.5 壳程传热与阻力系数关系式拟合 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 铝翅片油冷却器传热与阻力特性实验研究 |
| 4.1 实验平台系统 |
| 4.1.1 试验对象 |
| 4.1.2 实验平台介绍 |
| 4.1.3 实验方法及步骤 |
| 4.2 实验数据处理 |
| 4.3 实验测量仪器及测量误差分析 |
| 4.3.1 实验测量仪器 |
| 4.3.2 仪器测量误差分析 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.4.1 不同结构油冷却器性能分析 |
| 4.4.2 铝翅片油冷却器工艺参数对换热与阻力性能影响 |
| 4.5 实验模拟结果比较分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 铝翅片球突表面强化换热性能的研究 |
| 5.1 球突翅片管模型 |
| 5.1.1 结构模型的建立 |
| 5.1.2 计算区域及边界条件 |
| 5.1.3 数值计算方法 |
| 5.1.4 参数定义 |
| 5.2 模型准确性验证 |
| 5.3 计算结果与数据分析 |
| 5.3.1 流场对比分析 |
| 5.3.2 换热与阻力性能对比分析 |
| 5.4 球突几何参数对换热与阻力性能的影响 |
| 5.4.1 球突高度的影响 |
| 5.4.2 球突半径的影响 |
| 5.4.3 球突纵向间距的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）脉动液压成形条件下管材塑性硬化规律的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 管材塑性硬化模型 |
| 1.2.2 管材脉动液压成形 |
| 1.3 课题来源及研究内容 |
| 1.4 研究方案及技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 管材液压成形塑性硬化模型的建立 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 受力模型的构建 |
| 2.3 等效应变的确定 |
| 2.4 等效应力的确定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 管材脉动液压成形试验研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 试验系统结构组成 |
| 3.2.1 液压供应系统 |
| 3.2.2 脉动产生系统 |
| 3.2.3 管材成形模具 |
| 3.2.4 数据获取系统 |
| 3.3 试验材料 |
| 3.4 脉动加载曲线的确定 |
| 3.5 试验内容及过程 |
| 3.5.1 脉动液压成形试验 |
| 3.5.2 非脉动液压成形试验 |
| 3.6 试验数据获取方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 管材塑性硬化模型的定量化及验证 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 应变增量与轴向曲率半径的确定 |
| 4.2.1 应变增量的确定 |
| 4.2.2 轴向曲率半径的确定 |
| 4.3 管材塑性硬化模型的定量化 |
| 4.4 管材塑性硬化模型的精度验证 |
| 4.4.1 有限元软件DYNAFORM简介 |
| 4.4.2 有限元建模过程 |
| 4.4.3 有限元模拟内容 |
| 4.4.4 验证结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 管材脉动液压成形性及变形规律的分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 脉动参数对成形性的影响 |
| 5.2.1 频率对成形性的影响 |
| 5.2.2 振幅对成形性的影响 |
| 5.3 脉动参数对塑性硬化规律的影响 |
| 5.3.1 频率对塑性硬化规律的影响规律 |
| 5.3.2 振幅对塑性硬化规律的影响规律 |
| 5.4 脉动与非脉动液压成形时变形规律的对比 |
| 5.4.1 壁厚分布规律 |
| 5.4.2 应变分布规律 |
| 5.5 脉动和非脉动液压成形成形差异原因的探讨 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
四、铝管双圆弧形凸起的成形过程及模具（论文参考文献）
- [1]局部表面纳米化新型吸能薄壁方管设计方法研究[D]. 赵祯. 大连理工大学, 2021
- [2]基于可控变形区的侧壁镦锻成形工艺研究[D]. 朱圣法. 上海交通大学, 2019(06)
- [3]搅拌针挤出装置设计及机制研究[D]. 胡锦扬. 南昌航空大学, 2019(08)
- [4]7075铝合金薄壁壳体热旋压成型工艺研究[D]. 司林林. 长春理工大学, 2019(01)
- [5]钢铝复合泡沫铝夹芯板制备的基础研究[D]. 林皓. 东北大学, 2018(01)
- [6]GH625高温合金管缩径旋压成形数值模拟及试验研究[D]. 黎波. 南京航空航天大学, 2018(02)
- [7]冷拔Q345钢无缝管成形数值仿真及工装优化研究[D]. 吴磊. 南京航空航天大学, 2017(03)
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