Rectifying control of wire diameter during dieless drawing by a deformation measuring method of interframe displacement

A deformation measurement method of interframe displacement was proposed in this paper. By online monitoring the shape dimensions of both the deformation zone and its adjacent zone by machine vision, the initial and terminative positions of deformation were dynamically identified during dieless drawing, and the global monitoring and online closed-loop control of the deformation zone were achieved. The dieless drawing process was systematically carried out on NiTi shape memory alloy wires. It is shown that the deformation measurement method of interframe displacement can track the axial displacement of the wires, but this cannot be achieved by traditional machine vision. The initial and terminative positions of deformation can be accurately identified by this method. The proposed rectifying control technology can effectively decrease the wire diameter fluctuation during dieless drawing, that is, the standard deviation of the wire diameter fluctuation could be decreased from 0.30 to 0.08 mm after three passes of dieless drawing, indicating that the control system has a good rectifying ability.     

A fractal-based model for the microstructure evolution of silicon bronze wires fabricated by dieless drawing

The back-propagation neural (BPN) network was proposed to model the relationship between the parameters of the dieless drawing process and the microstructures of the QSi3-1 silicon bronze alloy. Combined with image processing techniques, grain sizes and grain-boundary morphologies were respectively determined by the quantitative metallographic method and the fractal theory. The outcomes obtained show that the deformed microstructures exhibit typical fractal features, and the boundaries can be characterized quantitatively by fractal dimensions. With the temperature of 600–800℃ and the drawing speed of 0.67–1.00 mm·s-1, either a lower temperature or a higher speed will cause a smaller grain size together with an elevated fractal dimension. The developed model can be capable for forecasting the microstructure evolution with a minimum error. The average relative errors between the predicted results and the experimental values of grain size and fractal dimension are 3.9% and 0.9%, respectively.     

NiTi合金线材无模拉拔加工过程热力耦合数值模拟

结合所研制的连续式无模拉拔加工设备的实际情况,利用DEFORM有限元软件建立了加工过程的热力耦合有限元分析模型,开展了NiTi合金线材无模拉拔加工过程的热力耦合模拟研究,获得了线材无模拉拔加工过程的温度场和应力场的分布规律,以及冷热源距离、冷却水流量及拉拔速度对成品线径的影响规律. 通过实验验证了模拟结果的正确性.     

锥形管连续无模拉拔速度控制模型的理论与实验分析

基于金属体积非压缩性原理建立了锥形管连续无模拉拔速度控制模型,分析了无模拉拔变形过程中拉拔速度等工艺参数对变形区体积以及锥形管形状和尺寸的影响,并进行了实验验证.结果表明:拉拔速度不仅与进料速度、坯料尺寸、拉拔后锥形管的形状和尺寸有关,还与冷热源距离等工艺参数有关;拉拔速度随时间呈非线性增加;随着拉拔速度的增大,变形区的体积减小;冷热源距离越长、进料速度越大,变形区体积变化越大;当速比一定时,减小进料速度、增大冷热源距离,可以减小锥形管形状和尺寸误差、提高控制精度.     

连续柱状晶BFe10-1-1合金管材无模拉拔过程中组织演变

在拉拔速度0.6～0.9 mm·s-1、变形温度750～900℃条件下,对具有连续柱状晶组织的BFe10-1-1合金管材进行了无模拉拔成形,研究了变形后的微观组织,探讨了其组织演变规律及机理.在本文工艺参数范围内,晶界平直的连续柱状晶组织BFe10-1-1合金管材在无模拉拔成形后微观组织演变为锯齿形晶界的连续柱状晶组织.随拉拔速度和变形温度的增加,锯齿的齿深不断加大.位错易在接近晶界的区域塞积并跃出晶界,导致在晶界处出现滑移台阶,形成锯齿形晶界;在滑移变形的同时,粗大的连续柱状晶开始转动,加剧了锯齿化的程度.高的热激活能和变形储存能未能及时释放是BFe10-1-1合金保持连续柱状晶组织的根本原因.     

扩张映射的带有收敛速度的高维中心极限定理

摘要：设M是紧致连通的光滑的黎曼流形,X∪→U∪→M,T：X→X上的扩张映射,g是X上的Holder连续函数,m是g的平衡态,假设f：X→R^d,其每个分量fi是Holder连续函数,且∫Xfidm=0。如果f是每个分量fi是上同调不相关的,那么存在一个正定对称矩阵σ^2,使得f^n/√n=f＋f。T＋…＋f。T^n-1/√n关于m依分布收敛于期望向量为0、协方差矩阵为σ^2的n维Gauss随机变量,进一步,存在一个实数A〉0使得,对任意整数n≥1,有不等式 П（m＊（f^n/√n）,N（0,σ^2）≤A/√n,其中,m＊（f^n/√n）表示f^n/√n关于m的分布,П（＊,＊）是Prokhorov度量。     

基于遗传BP网络的PID控制算法在无模拉拔温度控制中的应用

将遗传算法与BP神经网络结合,提出了一种利用遗传算法优化BP神经网络权值的智能PID控制算法,改善了系统的动态性能. 通过实验采集数据,拟合出无模拉拔感应加热温度控制系统的数学模型. 采用本文提出的方法进行了仿真实验,结果表明该算法具有较强的快速性和鲁棒性.     

矩形管成品拉拔的芯头工作带设计与变形平滑化

分析矩形管带芯头拉拔工艺实质和变形平滑化机理,提出"以小变形量控制矩形截面管坯均匀的从模具工作带挤压出来"的拉拔平滑化方法.建立了带芯头拉拔工艺简化的三维运动模型及弹塑性有限元模拟模型,采集矩形长边中点、短边中点、圆角中点三个研究的关键点,分析获得直线型与带台阶型两种方案关键点的等效塑性应变和接触应力变化规律.在表面质量最难以保证的长边中点,带台阶方案的等效塑性应变较直线型芯头提高45.5%,其接触应力由0提高到13 MPa.采用带台阶型的芯头工作带拉拔,获得"一拉二压"的应力状态,以少量挤压变形调控壁厚偏差、提高矩形管材内外表面质量.     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金加工图的构建及失稳分析

由含Zr的Al-Zn-Mg-Cu合金在不同变形条件下进行热压缩得到的真应力-真应变曲线,计算合金的热变形本构方程.基于动态材料模型构建合金的加工图,并分析功率耗散系数的变化和失稳区的范围.研究结果表明:该合金在热变形时存在2个失稳区,即低温失稳区(温度300～360℃、应变速率0.05～1 s-1)和高温失稳区(温度400～460℃、应变速率0.005～1 s-1);在温度440～460℃,应变速率小于0.002 s-1的区域,最大功率耗散系数为0.52,该区域内的变形软化机制为动态再结晶.     

矿井提升机TKD-A系列电控系统按等行程绘制限速凸轮板方法的分析

本文通过分析找出了原来计算方法存在的问题,并推导出一种新的计算方法。经过实践证明该方法是可行的,误差小、制作、修正方便。     

稳定分布吸引域的几乎处处中心极限定理

讨论了稳定分布吸引域的几乎处处中心极限定理,把Fredrik Jonsson几乎处处中心极限定理中的权重dk=1/kexp{(lnk)γ}推广到dk=lnak+1/akexp{(lnk)γ}和dk=lnak+1/akexp{(lnak)γ},0≤γ≤1/2的情形.     

不具有简单轨的4阶非单谷Feigenbaum映射的拟极限集

讨论一类不具有简单轨的4阶Feigenbaum映射拟极限 集的存在条件及其Hausdorff维数. 不具有简单轨的4阶Feigenbaum映射必然产生混沌, 从而使拟极限集的存在性问题复杂化. 利用分形几何中的方法证明了此类映射拟极限集的存在性, 并相应的对其Hausdorff维数做出估计. 最后给一个具体例子, 说明确实存在不具有简单轨的4阶Feigenbaum映射.     

T122耐热钢热变形加工图及热成形性

在Gleeble 3500热模拟试验机上进行热压缩实验. 采用动态材料模型理论、双曲线本构方程及Liapunov稳定性判据,建立了T122耐热钢热变形加工图. 利用所建立的加工图,分析了不同温度和应变速率下T122钢的热成形性及其与显微组织的关系. 结果表明:T122钢在1085℃以上、应变速率小于0.37s-1压缩变形时,功率耗散效率达到峰值0.2,此时发生了完全动态再结晶;对于工业热加工,建议在变形温度为1085～1150℃和应变速率大于0.13s-1的范围内选择加工参数.     

空拔管拔制力的有限元分析

采用二维弹塑性有限元法分析了钢管的空拔过程;得到了变形区出口截面上的轴向应力分布,据此计算了拔制力;经实验证实,这种方法能够得到比较准确的结果,可以推广使用;此外,讨论了3个工艺参数(壁厚、摩擦系数和模锥角)与拔制力的关系,可为优化模具和管材拉拔工艺设计提供参考.     

白铜管行星轧制及拉拔过程塑性变形研究

针对白铜BFe10-1-1(简称 B10)冷凝管存在的变形困难问题,对其行星轧制及拉拔过程的塑性变形规律进行了研究.通过在行星轧机和凸轮二串联拉拔机上的实验,研究了管坯的偏心率、微观组织、力学性能及临界分切应力.结果表明:行星轧制后的B10管坯偏心率优于挤压管坯;B10管材行星轧制、拉拨加工过程中,固溶强化是引起强度、...     

齿轮钢SAE8620 H高温变形行为及热加工图

通过高温压缩试验研究齿轮钢SAE8620H在950~1100℃、应变速率0．01~10 s-1条件下的高温变形行为.该合金钢的流动应力符合稳态流变特征,流变应力随变形温度升高以及应变速率降低而减小,其本构方程可以采用双曲正弦方程来描述.基于峰值应力、应变速率和温度相关数据推导出SAE8620H高温变形激活能Q=280359．9 J·mol-1.根据变形量40%和60%下应力构建该齿轮钢的热加工图,通过热加工图中耗散值及流变失稳区确定其热变形工艺参数范围. SAE8620H钢在在变形程度较小时宜选取低的应变速率进行成形,而在变形程度大时则要选取低温低应变速率或者高温高应变速率.     

电热合金Cr20 Ni80的热变形行为及热加工图

为了解决Cr20 Ni80电热合金锻造开裂的问题,在Gleeb-1500D热模拟试验机上对该合金进行热压缩试验,研究变形温度为900~1220℃,应变速率为0.001~10 s-1条件下的热变形行为,并根据动态材料模型建立合金的热加工图.合金的真应力-真应变曲线呈现稳态流变特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;热变形过程中稳态流变应力可用双曲正弦本构方程来描述,其激活能为371.29 kJ·mol-1.根据热加工图确定了热变形流变失稳区及热变形过程的最佳工艺参数,其加工温度为1050~1200℃,应变速率为0.03~0.08 s-1.优化的热加工工艺在生产中得到验证.     

损伤剪切带的稳定状态与路径—大变形非局部化分析

基于非线性几何场论，探讨了有限变形稳定分析中二阶变分的重要性，考虑了Ｍｏｂｒ－Ｃｏｕ。ｏｍｂ退化屈服限及正交流动法则，假定屈服限取决于非局部塑性变以模拟应变软化，弹性量仍由经典局部场确定，计算了砼材料剪切带演化导致的不同破坏型式。结果表明，计算模型对单元网格数具有不敏感性、正确加载路矩和Ｈｉｌｌ的性二阶能量准则相一致。     

Microstructure/texture evolution maps to optimize hot deformation process of near-α titanium alloy

The microstructure/texture evolution(MTE,for short) map and processing map of a new near a titanium alloy Ti65 were constructed in order to investigate the workability and microstructure evolution of hot deformation.The processing map illustrated four domains,two summit domains and two instability domains.The morphologies of the a phase changed from the spheroidization(α+β region) to the deformed and elongated β grains(near the βtransus temperature T_β),and then to the obvious dynamic recrystallization(DRX)(β region) with the temperature rising from 930 ℃ to 1140℃.Deformation in the α+β field mainly generated the texture component with [0001]or [0223] parallel to radial directions(RDs).While deformation in the β phase field formed two types of texture component with [0001] parallel to RDs and [2110] parallel to compression direction.An optimized processing map was summarized by overlaying the macro-instability map on the original processing map,and the instability domain of Ti65 alloy was confirmed in the area with the strain rate higher than 0.01 s~(-1).