李河宗
,
董湘怀
,
王倩
,
申昱
,
材料科学与工艺
为研究金属微塑性成形特点,对厚度不同及粗细两种晶粒尺寸的黄铜箔试样进行了单向拉伸和微弯曲实验,并采用经典塑性理论和应变梯度理论对弯曲回弹角进行了预测.粗晶粒板料试样单向拉伸实验表明,CuZn37黄铜的硬化曲线存在一种明显的尺寸效应,即板料厚度越小,屈服强度越高.弯曲回弹实验结果也存在另一种明显的尺寸效应现象,即板料厚度越小,回弹角越大.对这两种尺寸效应产生的原因进行了分析,指出应变梯度硬化对微成形工艺过程有重要影响.
关键词:
CuZn37黄铜箔
,
微塑性成形
,
回弹角
,
尺寸效应
,
应变梯度
朱伟
,
张质良
,
董湘怀
,
舒世湘
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2006.04.006
应用Matlab中内建的神经网络工具箱建立了三层前向反馈BP神经网络模型,并利用拉深试验中采集数据样本集对模型进行前期学习训练,达到指定目标误差后再利用另外一些实际试验样本集来验证所建模型.结果表明:此三层BP模型模拟计算结果与试验结果的相对误差在1%之内,可有效地预测薄板拉深成形过程中的成形性能参数设置是否合理,从而为实现薄板拉深成形过程的智能化预测奠定一个基础.
关键词:
神经网络
,
薄板
,
拉深成形
,
智能化
黄建科
,
董湘怀
材料科学与工艺
对不同外形的45钢试件进行了拉伸、压缩和扭转等材料试验,对工程中常用的5个韧性断裂准则的适用范围进行了对比研究,并采用Gurson-Tvergaard(GT)多孔材料本构模型对试验过程进行了数值模拟.指出目前使用的断裂准则都不可能对材料在多种变形条件下给出一个固定临界值.根据金属成形工艺特点,综合考虑拉伸型和剪切型2种不同韧性断裂机制,提出一个统一的韧性断裂准则形式.试验和数值计算结果证明了该准则的有效性和普适性,进而利用单向拉伸和扭转试验确定的材料常数合理地预测压缩过程中的韧性断裂现象.
关键词:
韧性断裂准则
,
数值模拟
,
金属成形过程
陈志英
,
许树勤
,
董湘怀
,
阮雪榆
材料科学与工艺
本构关系是影响模拟结果准确性的重要因素之一,本文采用一种数值模拟和压缩实验相结合的方法鼓度法,即由鼓度θ估算摩擦因子,然后通过主应力法公武去除压缩实验中摩擦因素的影响,得到6063铝合金的真实应力-应变曲线,并回归出本构方程.
关键词:
本构方程
,
鼓度
,
压缩实验
,
数学模型
朱伟
,
董湘怀
,
张质良
,
舒世湘
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2007.07.008
为了有效地解决实际生产中如何优化复杂轿车前底板拉深成形过程中的变压边力工艺,首先基于相似物理模拟理论建立了前底板的简化物理模拟模型,其次通过数值模拟手段从众多典型变压边力模式中得到一条最优化变压边力加载曲线,使拉深件不出现起皱和拉破现象,且厚度分布最均匀.最后通过实际物理模拟实验对比来验证所得结果.数值模拟和物理模拟最终结果均表明:U型变压边力加载模式是复杂轿车前底板拉深成形的较优压边力控制曲线,其状态下不仅拉深工件的厚度最大减薄率最小,而且工件的最终厚度变化率的整体均方差为最小.
关键词:
前底板
,
拉深成形
,
变压边力
,
相似理论
,
数值模拟
,
物理模拟
,
均方差
马智慧
,
董湘怀
,
苏红娟
,
王茹燕
稀有金属材料与工程
在703K对Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金进行不同挤压速度的等温挤压实验,Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金的高温本构模型用一种简单的扩展指数模型来描述,并将该本构模型代入有限元软件模拟挤压过程:在挤压稳定阶段,模拟结果与实验结果非常吻合;在不同挤压速度下,Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金未发生明显晶化,但挤压试样的过冷液相区间随挤压时间的增加而减小.
关键词:
等温挤压
,
非晶结构
,
热特性
,
过冷液态
,
成形
郑莹
,
董湘怀
,
郑志镇
,
李尚健
,
李志刚
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2000.z2.087
本文指出板料成形中采用曲面压料面时压边圈夹紧过程动力显式有限元分析存在惯性效应问题,采用能量法分析了影响惯性效应的一些主要因素,提出"虚拟补实压边圈"方法以克服惯性作用,高效实现曲面压边圈夹紧过程的动力显式有限元模拟,对于连续快速地模拟曲面压边和拉延等多阶段板料成形过程有重要意义.
关键词:
板料成形
,
曲面压边
,
动力显式有限元法
,
惯性效应
施飞
,
董湘怀
复合材料学报
现代RTM生产工艺填充速度快、固化周期短,是一个非等温的生产过程.通过分析RTM工艺过程,考虑了能量守恒和固化反应,运用控制体/有限元格式和迎风格式,对整个过程进行离散,建立了相应的方程组,并编写了相应的代码,进行了数值模拟.结果表明,在采用较少单元网格的情况下,模拟结果与相关文献的结果一致.
关键词:
非等温RTM
,
数值模拟
,
控制体/有限元
,
迎风格式
,
热传递
施飞
,
董湘怀
复合材料学报
通过对RTM工艺的分析,可知固化过程是复合材料成型一个非常重要的阶段.本文中运用控制体积法和差分法对同化过程进行了数值模拟,将来自放热化学反应的非线性热源项处理成节点集中载荷.以厚板构件为例,与已发表的实验数据进行了比较,结果表明本文方法的正确性,并在此基础上分析了固化上艺对材料性能的影响.
关键词:
三维RTM
,
固化过程
,
数值模拟
,
控制体积法
,
差分法
王鹏
,
董湘怀
,
傅立军
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.01.021
运用一种基于全量理论的多步有限元方法计算分析了金属体积成形过程.该方法针对刚塑性不可压缩材料,在静力平衡条件下以约束变分原理通过最小化近似塑性势能进行有限元求解.多步模拟在各中间构形的虚拟滑动约束下沿变形路径进行分步迭代计算,考虑了接触和变形历史,能够快速模拟较复杂的体积成形问题.运用该方法对几个典型金属体积成形过程进行了正向一步和多步数值模拟,将计算结果与增量有限元法计算结果进行了比较.结果表明:在计算金属体积成形过程中,基于全量理论的多步有限元模拟能够在大大缩短计算时间的同时获得与增量法计算结果相比偏差小于10%的计算结果.
关键词:
金属体积成形
,
有限元法
,
多步模拟
,
全量理论
,
刚塑性材料
