316H不锈钢表面等离子粉末堆焊Tribaloy® T400涂层的性能研究

采用等离子粉末堆焊工艺在316H不锈钢表面堆焊Tribaloy^® T400 (T400) 合金涂层,研究焊接时不同焊接热输入对堆焊件表面形貌、成分、维氏硬度、摩擦因数以及磨损质量的影响。结果表明：当焊接热输入为840 J/mm时,堆焊件表面没有明显的缺陷,维氏硬度以及耐磨性能达到最佳,且Cr元素含量最低;对316H不锈钢和堆焊件的磨损机制进行研究发现,316H不锈钢的磨损机制主要为剥层磨损,伴随有少量氧化磨损,堆焊件的磨损机制主要为磨粒磨损,伴随有黏着磨损。对焊接热输入为840 J/mm的堆焊件在700 ℃的环境中进行时效实验,堆焊件的维氏硬度随着时效时间的延长而增大,堆焊件经1000 h时效后,维氏硬度由原来的528增加到602,堆焊层具有较高的高温力学稳定性。     

基于HyperMesh的汽车中控台装配变形仿真分析与优化

针对汽车中控台在装配时泡棉压缩所引起的变形问题,通过压缩试验测得泡棉的应力-应变曲线,基于HyperMesh建立（computer aided engineering,CAE）模型并使用LS-DYNA进行求解。同时建立实际模型,以相关安装点的变形量为基准,对比实际值与仿真值,对仿真模型进行验证。基于验证后的仿真模型,研究泡棉材料、仪表板材料和仪表板厚度对安装点变形量的影响,得到最优参数方案。结果表明：仿真值与实际值的误差在±20%以内,符合工程应用要求,验证了CAE模型的合理性;在模型中,泡棉材料对安装点变形量的影响最大,仪表板厚度次之,仪表板材料最小;泡棉材料为聚乙烯（polyethylene,PE）,仪表板材料为聚碳酸酯（polycarbonate,PC）+丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（acrylonitrile butadiene styrene,ABS）,仪表板厚度为3 mm时,相关安装点变形量的平均值为1.041 mm,方差为0.062 mm²,变形量最接近目标值,且分布最均匀。     

6111铝合金热变形流变行为及本构模型

试验材料为厚2 mm的6111铝合金,利用ZWIKE100KN高温材料试验机对该材料在350~550℃,0.1~10 s^-1应变速率下进行热拉伸试验.结果表明：受位错密度的影响,6111铝合金的流变应力随温度的升高而降低,随应变速率的增大而增大;可以分为应变硬化和饱和稳态流变两个阶段.基于Voce饱和外推模型（H-S模型）构建以温度、应变、应变速率为变量因素的6111铝合金流变应力本构模型,通过回归拟合试验数据求解模型中的参数.试验数据与计算该模型得到的预测曲线吻合较好,验证了该模型的可行性.     

汽车塑料油底壳注塑成型数值模拟与结构优化研究

根据汽车油底壳的结构特征和复合材料结构设计原则对塑料油底壳进行三维造型,并基于Abaqus有限元分析软件对塑料油底壳的加强筋结构进行静力分析。结合塑料油底壳的实际应用情况优化出合理的加强筋结构;基于Moldflow软件,运用热流道顺序阀的方式对塑料油底壳进行注塑成型模拟;通过正交试验分析各顺序阀的开启时间、模具温度、熔体温度和注射压力对塑料油底壳边翘曲的影响;运用极差分析和方差分析对影响塑料油底壳边翘曲的各因素进行分析。结果表明,顺序阀2的开启时间对塑料油底壳的边翘曲影响最显著,模具温度次之,且其他因素对边翘曲也有一定的影响。     

工艺参数对铝合金微齿轮热挤压成形的影响

针对7075铝合金微齿轮挤压过程中出现的微尺度效应问题,将退火后的7075铝合金进行等温微压缩试验,获得材料的真实应力应变曲线,导入DEFORM软件,并模拟微挤压成形过程。定义挤出端凸度来评定微挤压件的成形性能,挤出端凸度越小,则成形性越好。设计正交试验,研究入模角、坯料直径、挤压温度、挤压速度和摩擦因数等对微齿轮热挤压成形过程中最大成形载荷和成形性能的影响规律。分析结果表明：坯料直径对最大成形载荷和挤出端凸度的影响均最大;挤压速度对成形载荷的影响较大,挤压温度的影响次之;挤压温度对挤出端凸度的影响较大,挤压速度的影响次之;入模角和摩擦因数对成形载荷和挤出端凸度影响均较小。通过优化工艺参数模拟挤压得到质量良好的微齿轮。     

工艺参数对铝合金微槽道挤压成形的影响

将热处理后的1050铝合金拉伸试样进行等温拉伸试验，获得真实应力-应变曲线，使用Deform-3D软件模拟1050铝合金微槽道的挤压成形过程。分析挤压速度、摩擦因数以及槽道宽高比这些关键工艺参数对材料等效应力-应变曲线分布的影响。结果表明，随着挤压速度和摩擦因数的增大，材料等效应力和应变均变大，变形不均匀性增大；随着槽道宽高比的变大，材料的等效应力和应变整体呈现上升趋势，微槽道板筋处出现了明显的应力集中现象，变形不均匀。根据模拟结果，选取最优参数进行1050铝合金微槽道挤压成形模拟试验，结果显示材料的流动均匀性更好，成形过程更加稳定，所得零件表面精度显著提高。     

复杂铝型材挤压成形有限体积仿真

根据型材挤压成形属于特大变形、热-力耦合、坯料头部存在变形死区等特点，采用欧拉描述有限体积法(FVM)模拟了3级复杂型材的挤压成形过程，避免了传统刚塑性有限元法无法模拟变形死区，拉格朗日描述有限变形弹塑性有限元法难以重划特大变形网格等难题．模拟过程中，采用欧拉描述FVM仿真坏料流动，采用拉格朗日描述有限元法仿真模具变形和应力，采用显式动态接触算法仿真坏料与模具之间的相互作用．确定了兼顾仿真精度和速度的有限体积网格的最小尺寸和单元最大数量，提高了计算效率；建立了6063-T5铝合金在不同变形温度下的系列热-本构-摩擦模型，获得了金属流动、力能、温度、密度变化分布．为工艺和模具参数优化提供了依据．     

医用镍钛形状记忆合金管材塑性成形方法概况

镍钛形状记忆合金(nickel titanium shape memory alloys,Ni-Ti SMA)因为具有良好的生物相容性,在医学领域得到广泛应用。Ni-Ti SMA的形状记忆性和超弹性增加了其管材的加工难度。总结了国内外学者对Ni-Ti SMA管材塑性成形方法的研究成果。挤压和拉拔是制备Ni-Ti SMA管材的主要方法,医用Ni-Ti SMA管材仍是采用拉拔成形。介绍了多种提高Ni-Ti SMA管材成形质量的加工工艺,包括软件模拟、改进模具和改变温度等方式。进一步探究Ni-Ti SMA管材的加工成形方法仍是未来研究的趋势。     

Hypermesh二次开发在汽车发动机盖内板重力仿真分析的应用

基于HyperMesh建立计算机辅助工程（computer aided engineering,CAE）模型并使用Optistruct进行求解,对放在定制检具上的零部件的实际受力进行仿真,得到零部件整体的受力情况与位移大小,从而验证检具基准点与检具结构。以汽车构件原始数据模型为输入,基于Tcl/Tk脚本,利用Hypermesh的应用程序编程接口（application programming interface,API）和Excel工具,编写了零部件重力仿真全流程自动化脚本,集成了包括网格划分、材料属性设置、边界条件设置、载荷施加、工况步创建等步骤。运用该脚本,避免手动输入大量信息,提高了分析结果的准确性和一致性,缩短企业优化检具定位点与定位基准方案设计的时间,为企业后续的开发工作积累经验。