筒形模超塑充模胀形的力学解析

以往对充模胀形进行力学解析时,均假设厚度均匀变薄.但实际变形过程中,厚度明显是不均匀的.文中以筒形模具为对象,应用超塑胀形变m值本构方程,建立了厚度不均匀变薄的超塑充模胀形力学解析方程,并结合典型超塑性合金ZnAl4Cu薄板,对理论结果进行了实验验证.结果表明:建立的厚度不均匀变薄的力学解析模型能真实地反映筒形模具充模胀形的变形规律.     

辊压板式复合楔横轧精成形机

首先分析了辊式楔横轧机刚度好，但扇形模具加工困难，板式楔横轧机刚度差、占地面积大，但平板模具加工容易，而且两者都不宜加工较大工件．据此分析结论，提出了辊压板式复合楔横轧机的力学原理，进而提出了复合楔横轧机的设计原理和整机设计．在上下滑动压板的上方和下方分别设有上下压辊，压辊与滑动压板滚动接触，平板模具是嵌装在上下滑动压板中，而且成形过程中上下压辊的中心线与轧件的中心线始终在同一垂直面内，这既保留了辊式楔横轧机刚度好和板式楔横轧机模具加工简单的优点，又克服了板式楔横轧机刚度差和辊式楔横轧扇形模具加工复杂的缺点，而且能轧制较大工件．     

自调式镦压挤胀复合液压机的研制

从力学原理、设计原理、整机结构、关键零部件的设计和工作程序，系统地介绍了自调式镦压挤胀复合液压机．由于压机设计了顶出缸对下活动横梁调节限位结构，回程拉杆对上镦压横梁的复位结构及镦压缸和气液储能器之间的连通协调结构，这不仅使该液压机结构紧凑，同时节省了上镦压横梁的回程液压缸、下活动横梁的镦压缸，并简化了上凸模与上镦压模分设的液压系统，而且解决了直齿圆柱齿轮在塑性成形过程中齿顶难以充满、齿根易出现微裂纹，以及成形压力过大和模具寿命过低的问题．     

圆管的弯曲刚度和强度分析

根据材料力学的基本理论, 分析了圆棒和圆管的弯曲刚度, 选择圆管较佳的内外径之比为0.7, 在两者质量相同的条件下, 得出圆管的截面刚度是圆棒的3倍. 在两者外径相同条件下, 得出圆管的质量只有圆棒质量的1/2, 其截面刚度却是圆棒的3/4倍. 根据弹塑性的基本原理, 分析比较了空心圆管与内部充液密封圆管的屈服应力σ_s, 由于液体的不可压缩性和材料的应变硬化效应, 增大了充液圆管的屈服应力σ_s, 而使其弯曲强度增大. 由于弹复效应, 在动态承载情况下, 增大了承受冲击载荷的能力. 由于液体压强处处相等, 而且垂直作用于圆管内表面, 缓解了因扁化造成的局部应力集中, 增大了抵抗屈曲能力.     

超塑性拉伸均匀应变值的定量判定

超塑性拉伸变形在载荷失稳点之后，仍能持续一段均匀应变ε，但是迄今为止，未见任何从实验测量或理论计算能针对实际材料给出ε的精确值。利用“拉伸变形应变速率敏感性指数力学涵义及其规范测量”一文给出m值的实验精确测量方法和“超塑拉伸变形应变速率敏感性指数的力学解析”一文所导出的m值的函数表达式，通过对比分析，提出均匀ε的判定方法，并结合典型超塑性合金Zn-5%Al在18℃和340℃温度下给出均匀ε的精确值。     

应变速率敏感性指数的理论和测量规范

应变速率敏感性指数m是判定材料超塑性的重要力学指标, 用拉伸实验测量 m 值的力学研究已有很多, 对超塑性的进展也有很大贡献. 首先从回顾已有拉伸实验测量 m值的公式, 并且把它们归类为定长度 m 值的m_l, 恒速度 m值的m_v和定载荷 m 值的m_P三种典型变形路径下的应变速率敏感性指数. 进而基于拉伸变形的本构方程和塑性力学的基本原理, 建立了广义m值的约束方程. 结合三种典型变形路径规范了m值的力学定义, 并由本构方程定义的广义m值公式统一推导出m_l, m_v和m_P的测量公式. 提出结合典型变形路径用数值模拟测量 m值的精确方法. 测量结果表明, m值不仅不是常数, 而且其变化规律与所处的变形路径有密切关系, 用相同的测量公式测量不同变形路径下的 m 值, 测得的结果相差悬殊, 在同一变形路径下用不同的测量公式测得的结果也各异. 对于 m 值的测量必须指明所处的变形路径, 并且要用对应的测量公式才能测得正确结果. 此外, 还从理论和实验两方面都解答了为什么恒速变形路径下的 m_v值往往是负值, 而定载荷变形路径下测得的m_P值往往会大于1. 对m值的深入分析和精确测量的探讨, 旨在为超塑性宏观变形的力学规律与微观物理机理的衔接的研究提供条件.     

拉伸变形应变硬化指数的实验测量及其精细分析

从应变硬化指数n的定义出发,从理论上导出了在不同的典型变形路径(恒应变速率,恒十字头速度v和恒载荷p)下用实验参数p(变形载荷),v(十字头速度)和l(试样标距长度)表达的一组n值测量公式,并根据这组公式建立了在恒,恒v,和恒p条件下均能测量n(恒的应变硬化指数),nv(恒v的应变硬化指数)和np(恒p的应变硬化指数)的统一测量方法,同时从分析传统测量方法必然存在理论误差和随机误差出发,提出了精确测量方法.还根据典型超塑性合金的实验给出在同一组恒,恒v或恒p变形路的曲线上对n,nv和np的测量结果,由此判明超塑性与塑性变形的结构敏感性.此外在不同组恒,恒v或恒p曲线上用相同的测量公式所测得的同一个n,nv或np也不相同,由此加深了对n,nv和np的数学表达与实测结果之间关系的认识,从而实现了对参数n实验精细分析的目的.     

双斜面无颠簸和震动高速重载无缝钢轨焊接结构的静态力学解析

本文提出的双斜面无缝钢轨焊接结构,同时能消除车轮过焊缝时的上下颠簸与左右震动,文中结合焊接面的几何方位解析了无缝焊接钢轨的受力状态由不利到有利的转化,进而理论解析了双斜面无缝钢轨承载能力增大的机理.     

一维拉伸的本构方程不能直接推广处理二维胀形的力学问题

超塑性成形已经在形状复杂、尺寸精度高的零部件加工中得到广泛的应用, 并有良好的发展前景. 然而, 超塑性成形均处于多向应力状态. 但是, 长期以来, 均把单向拉伸的本构方程直接推广处理多向的理论问题. 这在定量处理中是否正确, 亟需理论证明. 首先简述了超塑性一维拉伸和二维胀形变m值本构方程的建立, 并结合从连续介质塑性力学基本理论所导出的自由胀形的等效应力σ 和等效应变速率 的解析式, 分别用拉伸和胀形的本构方程导出了超塑自由胀形最佳加压规律的解析表达式. 进而结合典型超塑性合金ZnAl22实验数据进行了定量比较. 结果判明, 不能把单向拉伸的本构方程直接推广处理二维胀形的定量力学问题, 处理胀形的定量力学问题, 必须用在胀形应力状态下建立的二维胀形的本构方程.     

条件参数对锥形模超塑挤压的影响

一、前言 超塑挤压成形技术在应用中提出一系列问题,要求力学理论予以普遍性的解答和规律性的揩导,关于条件参数对挤压的影响就是其中主要问题之一。文献[1]曾根据“锥形模超塑性挤压的理论解析”探讨了锥形模超塑挤压的工艺规范,文献[2]根据文献[1,3]的结论分析了条件系数对挤压参量的影响.由于文献[3]求得的只是应力平衡微分方程的特解,所以文献[2]的分析不具普遍性。