中國機械工程

2024年12期

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《中國機械工程》由中國科協(xié)主管、中國機械工程學(xué)會主辦，是中國機械工程學(xué)會會刊，是中國機械工程領(lǐng)域的權(quán)威期刊。曾入選國家期... 展開

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“輕質(zhì)薄壁構(gòu)件極端應(yīng)變速率成形制造”專題序言 當(dāng)前，高端裝備用高性能構(gòu)件制造技術(shù)在常規(guī)制造、傳統(tǒng)制造基礎(chǔ)上，向非常規(guī)制造及極端制造發(fā)展，極端制造成為推動制造裝備、制造工藝和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最有力的牽引力和原動力之一。我國制造強國戰(zhàn)略文件中明確指出，航空航天裝備、節(jié)能與新能源汽車、先進軌道交...

薄壁構(gòu)件漸進式電磁成形技術(shù)研究進展 摘要：隨著我國高端制造業(yè)的發(fā)展，航空航天等眾多工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ρ”跇?gòu)件的需求急劇增加。傳統(tǒng)的電磁成形憑借其高速率成形特性，已成功應(yīng)用于某些關(guān)鍵輕質(zhì)材料薄壁構(gòu)件的生產(chǎn)制造中，但受到成形線圈和放電設(shè)備的限制，難以加工大尺寸、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件。近十幾年...

超聲振動軟化Johnson-Cook模型建立及薄管卷邊實驗驗證 摘要：為準(zhǔn)確描述輕質(zhì)薄壁構(gòu)件在超聲振動輔助成形中的變形行為，以TU1無氧銅和316L不銹鋼為對象，開展超聲振動法向激勵輔助單向拉伸試驗?？紤]超聲振動軟化效應(yīng)，通過引入新的超聲軟化函數(shù)，建立一種超聲振動Johnson-Cook模型。開發(fā)自定...
鋁鋰合金回彈預(yù)測的機器學(xué)習(xí)及有限元仿真與實驗 摘要：分別在180 ℃、190 ℃和200 ℃溫度的不同應(yīng)力條件下對2195鋁鋰合金進行蠕變時效試驗，利用MATLAB軟件擬合得到本構(gòu)方程，并將本構(gòu)方程整合到非線性有限元軟件MSC.Marc中，構(gòu)建了2195鋁鋰合金瓜瓣蠕變時效成形的有限...
非渦流電磁成形中鋁合金板料本構(gòu)模型建立 摘要：非渦流電磁成形是一種新型電磁成形工藝，通過在金屬工件上直接施加脈沖電流來代替感應(yīng)渦流，實現(xiàn)工件高速變形，其速度達到102 m/s，應(yīng)變率高達103 s-1，該工藝沒有復(fù)雜的線圈結(jié)構(gòu)，電磁力也更為均勻。針對5052-O鋁合金薄板進行了...

應(yīng)變速率對304不銹鋼塑性變形及馬氏體轉(zhuǎn)變行為的影響 摘要：為研究0.5 mm厚304不銹鋼室溫條件下的塑性變形行為及馬氏體轉(zhuǎn)變規(guī)律，開展0.000 67 s-1、0.002 s-1、0.01 s-1、0.1 s-1及1 s-1五種不同應(yīng)變速率下的單軸拉伸試驗，并通過X射線衍射儀對各樣品進行...
瞬時電流和后續(xù)時效對7075鋁合金力學(xué)性能和微觀組織的影響 摘要：提出了瞬時脈沖電流對鋁合金超快固溶和后續(xù)時效強化的處理方案，采用宏微觀實驗手段分析了材料力學(xué)性能和微觀組織演變規(guī)律。結(jié)果表明：隨著放電電壓的增大，預(yù)拉伸后7075鋁合金材料屈服強度逐漸減小，但延伸率呈現(xiàn)“小幅度增大—減小—大幅度增大...

2024鋁合金錐形孔電磁翻邊線圈設(shè)計及成形工藝研究 摘要：為實現(xiàn)錐形孔電磁翻邊的線圈設(shè)計和成形工藝，基于LS-DYNA有限元仿真軟件建立了有限元模型，設(shè)計了變匝間距隨形線圈，得到了最佳放電電壓；揭示了線圈設(shè)計和放電電壓對成形結(jié)果的影響；隨后進行工藝試驗，得到了滿足技術(shù)要求的零件。結(jié)果表明：...
純鉭薄壁構(gòu)件高速級進拉深應(yīng)變率效應(yīng)及成形性研究 摘要：針對純鉭薄壁構(gòu)件高速拉深成形過程中因應(yīng)變率效應(yīng)引起的成形性問題，首先開展純鉭薄板拉伸應(yīng)變率效應(yīng)研究及相關(guān)本構(gòu)模型參數(shù)識別，構(gòu)建考慮材料應(yīng)變率效應(yīng)的高速拉深成形Johnson-Cook本構(gòu)模型，結(jié)果表明，純鉭薄板表現(xiàn)出明顯的應(yīng)變率強化...
考慮壓邊間隙的電控永磁壓邊方法及有限元分析 摘要：對不同厚度的板材進行拉深時會形成不同的壓邊間隙，在傳統(tǒng)電控永磁壓邊工藝中，壓邊間隙中的介質(zhì)為空氣，在磁力加載時，壓邊間隙中的空氣會形成磁回路氣隙，導(dǎo)致磁力損耗。設(shè)計了一種將磁流變彈性體（MRE）作為聚磁介質(zhì)填充到壓邊間隙中構(gòu)建一種無...
高應(yīng)變速率下鋁合金增塑降彈效應(yīng)研究 摘要：針對高強輕質(zhì)材料復(fù)雜薄壁構(gòu)件在室溫成形過程中存在的因低塑性導(dǎo)致的破裂和因大回彈導(dǎo)致的尺寸偏差等問題，以航空領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的2024鋁合金作為研究對象，分別開展低/高應(yīng)變速率下的單向拉伸試驗，以探究應(yīng)變速率對2024鋁合金塑性的影響規(guī)律...
6063鋁/20鋼管磁脈沖脹形連接工藝研究 摘要：為探究帶集磁器結(jié)構(gòu)的異種金屬管材磁脈沖脹形連接新方法，分析了集磁器條件下電磁力分布和鋁管的脹形連接行為規(guī)律，通過連接接頭拉脫實驗，研究了主要工藝參數(shù)對磁脈沖脹形連接效果的影響。結(jié)果表明：集磁器顯著提高了鋁管脹形區(qū)電磁力，鋁管與集磁器...

2-(U+UPS)PU+UPU平動機器人腿機構(gòu)設(shè)計與力速性能分析 摘要：以自由度少、末端無伴隨轉(zhuǎn)動特征且控制復(fù)雜度低為設(shè)計目標(biāo)，提出了一種2-（U+UPS）PU+UPU串并混聯(lián)三自由度平動機器人腿機構(gòu)。基于旋量理論分析了腿部機構(gòu)的活動度并建立了腿部機構(gòu)的運動學(xué)模型，仿真計算得到了腿部機構(gòu)的末端工作空間和...
砷化鎵解理加工的劃片過程仿真分析及工藝研究 摘要：為有效提高砷化鎵（GaAs）基半導(dǎo)體激光芯片巴條諧振腔面解理加工質(zhì)量，開展了一種新型點劃方式的劃片仿真分析及工藝實驗。建立GaAs劃片過程的有限元仿真模型，根據(jù)不同劃片工藝，研究劃片載荷及應(yīng)力分布情況；開展解理工藝驗證實驗，分析解理...
不等速行星輪系機構(gòu)混合多位姿綜合方法及應(yīng)用 摘要：為使不等速行星輪系機構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)取放任務(wù)，提出一種混合多位姿運動綜合方法。將不等速行星輪系機構(gòu)視為平面2R開鏈機構(gòu)與非圓齒輪傳動機構(gòu)的組合，以理想運動軌跡上關(guān)鍵位姿（精確與近似）數(shù)據(jù)為約束，基于桿長不變條件建立平面2R開鏈機構(gòu)混合...
多模式彈性驅(qū)動器的研制及特性分析 摘要：針對目前剛性驅(qū)動器存在緩沖差、能耗大、驅(qū)動模式單一等問題，面向腿式機器人提出一款多模式彈性驅(qū)動器，采用電機帶動絲桿螺母串聯(lián)彈簧，并結(jié)合剎車裝置，實現(xiàn)驅(qū)動器的多模式輸出。首先根據(jù)腿式機器人膝關(guān)節(jié)的運動需求進行彈性驅(qū)動器設(shè)計；然后建立多...
SiCp/Al復(fù)合材料螺旋銑削力和制孔質(zhì)量影響因素研究 摘要：為了探究SiCp/Al復(fù)合材料螺旋銑削過程中材料去除機理以及銑削力和制孔質(zhì)量影響規(guī)律，利用有限元仿真對加工表面形成機理進行研究，并通過試驗驗證了仿真的準(zhǔn)確性。探索了工藝參數(shù)對銑削力、孔壁加工形貌、出入口棱邊質(zhì)量的影響規(guī)律，結(jié)果表明：...
以離散磨粒為計算單元的面齒輪展成磨削溫度場預(yù)測方法 摘要：面齒輪磨削溫度場預(yù)測中存在兩個難題：一是砂輪與面齒輪之間存在復(fù)雜的相對運動和接觸變化，導(dǎo)致傳統(tǒng)的齒輪磨削溫度場模型失效；二是以往的磨削溫度研究中，大多將砂輪-工件接觸區(qū)域整體作為一個移動帶狀熱源，忽略了磨削接觸區(qū)域中離散磨粒的微觀切...
重型集裝箱卡車輪胎磨損顆粒物散射的分布特性 摘要：建立了流-固-顆粒相單向耦合的重型集裝箱卡車空氣動力學(xué)模型，研究了不同車速下輪胎磨損顆粒物的空間和濃度分布。研究結(jié)果表明：重型卡車輪胎磨損顆粒物擴散受車尾渦流影響較大；在橫向上，擴散寬度在車后呈現(xiàn)先增大后穩(wěn)定的趨勢，最寬可以達到3....

316不銹鋼低周疲勞響應(yīng)與壽命預(yù)測改進方法研究 摘要：基于文獻中0.4%、0.8%、1.0%應(yīng)變幅下疲勞實驗數(shù)據(jù)，對硬化參數(shù)與應(yīng)變幅之間的關(guān)系進行了系統(tǒng)研究，得到了硬化參數(shù)關(guān)于應(yīng)變幅的擬合曲線。建立了能夠反映疲勞循環(huán)滯回曲線、峰值應(yīng)力演化曲線和損傷演化曲線的有限元模型，通過數(shù)值模擬結(jié)合...
離散組裝八面體超材料設(shè)計與性能調(diào)控 摘要：為解決八面體超材料大規(guī)模應(yīng)用受制備工藝限制的問題，提出了一種八面體超材料離散組裝設(shè)計與性能調(diào)控方法。首先將傳統(tǒng)三維八面體超材料分解為二維模塊化片體結(jié)構(gòu)，采用穩(wěn)定、易拆裝的螺栓連接方式組裝成三維八面體超材料及周期性擴展結(jié)構(gòu)，并推導(dǎo)了離...

《中國機械工程》入選中國科技期刊卓越行動計劃二期中文梯隊期刊項目 近日，根據(jù)中國科協(xié)、教育部、科技部、財政部、國家新聞出版署、中國科學(xué)院、中國工程院«關(guān)于組織實施中國科技期刊卓越行動計劃二期項目的通知»（科協(xié)發(fā)創(chuàng)字〔２０２４〕４１號）、«中國科技期刊卓越行動計劃二期項目評審方...

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中國機械工程

綜述

材料本構(gòu)模型和仿真模型

材料微觀組織演變和性能分析

復(fù)雜薄壁構(gòu)件制造工藝和參數(shù)優(yōu)化

機械基礎(chǔ)工程

先進材料加工工程

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