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采用Gleeble-3500热模拟实验机,分析6013铝合金在变形温度613 ～773 K、应变速率10-3～ 10 s-1和工程变形量10％～ 60％条件下的平面热压缩变形流变应力演化规律,求解热变形本构方程,建立热加工图,探讨其热变形行为机理.结果表明,6013铝合金的流变软化机制以动态回复为主;采用包含关于变形温度函数的幂函数本构方程可较好的预测其流变行为,与实测值的平均相对误差仅为6.631％;确定了单道次大应变热轧成型最佳工艺参数区间:673 K＜T＜773 K且5×10-3 s-1＜ε＜10-1s-1和多道次热轧最佳工艺参数区间:633 K＜T＜733 K且10-1s-1＜ε＜1 s-1.

关键词: 6013铝合金 , 平面热压缩 , 本构方程 , 热加工图

6000系铝合金薄壁结构压缩断裂行为的有限元模拟

王冠 , 寇琳媛 , 徐从昌 , 叶拓 , 李落星

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201607017

针对汽车用6061和6063铝合金薄壁结构,先进行了准静态拉伸试验和180°弯曲试验,得到了铝合金的真应力-真应变曲线；然后采用线性回归拟合的方法建立了铝合金韧性断裂的本构模型,在此基础上,建立了铝合金薄壁结构压缩失效的有限元模型,并通过轴向压缩试验验证了有限元模型的准确性.结果表明：拉伸后,6061铝合金的表面呈橘皮形貌,6063铝合金的表面比较光滑；两种铝合金的断裂均为韧性断裂,6063铝合金具有更好的韧性；6061和6063铝合金的韧性断裂准则参数分别为104．81 MPa和179．91 MPa；有限元预测得到的铝合金薄壁结构的失效行为与试验结果比较吻合,证明了铝合金韧性断裂本构模型的正确性.

关键词: 铝合金 , 薄壁结构 , 韧性断裂 , 本构模型

固溶和时效处理对挤压态6013铝合金显微组织及动态力学行为的影响

叶拓 , 李落星 , 唐徐 , 郝文静 , 唐明 , 李荣启

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201706001

采用维氏硬度计、透射电镜和分离式霍普金森压杆等研究了不同温度(505~555 ℃)固溶1 h和180 ℃时效不同时间(2~20 h)对挤压态6013铝合金显微组织和动态力学行为的影响.结果表明:随固溶温度升高,合金硬度和动态变形时的真应力均先增大后降低,经545 ℃固溶后,硬度和真应力均最大;随时效时间延长,合金的硬度与真应力也是先升后降;经8 h时效后,合金中针状析出相的数量最多且分布均匀,合金的硬度和真应力均最大,且在较高应变速率(5 000 s-1)和较低应变速率(2 000 s-1)变形至真应变为0.2时的真应力差值最大,表现出明显的应变速率敏感性.

关键词: 铝合金 , 热处理 , 显微组织 , 动态力学性能

挤压态6061铝合金动态力学性能及微观组织演变

李落星 , 叶拓 , 郭鹏程 , 徐从昌

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.04.04

采用分离式霍普金森压杆(SHPB),在应变速率为2000 s-1和5500 s-1条件下,对不同热处理状态下的6061铝合金挤压试样进行动态压缩实验.采用维氏硬度(HV)、光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)对微观结构演变进行研究.实验结果表明:随着固溶温度增加,材料的动态力学性能不断增加,当固溶温度达到535℃达到稳定,此时基体中的二次相粒子基本溶解,同时未见发现晶粒尺寸明显长大现象.由于溶质原子溶入基体形成置换式固溶体,金属的晶体点阵发生畸变,固溶合金在高速冲击下,位错运动受到阻碍,位错密度增加,并形成位错墙.将535℃/1 h固溶后材料在180℃条件下进行人工时效,6061铝合金的动态流变应力随着时效时间增加而增加;当人工时效时间为8 h时,合金动态力学性能达峰值.时效初期形成了大量GP区,随着时效时间增加,GP区向β″转变,β″强化相的密度不断增加,并在8 h达到峰值.在高速冲击过程中,析出相有显著的钉扎作用,阻碍了位错的运动,导致大量的位错堆积,形成大量位错墙和位错胞.

关键词: 铝合金 , 热处理 , 微观组织 , 动态力学性能

6013铝合金平面热压缩流变应力曲线修正与本构方程

肖罡 , 李落星 , 叶拓

中国有色金属学报

采用Gleeble-3500热模拟机研究6013铝合金在613~773 K、0.001~10 s-1下的平面应变流变力学行为。基于热传导对材料变形热效应的影响，优化材料变形温升的计算方程，分析变形能及热传导对实测流变应力误差的影响。结果表明：热传导对变形温升的影响不可忽略，其影响随着真应变的增加和应变速率的降低而更加显著；通过热传导对变形温升的修正，变形温升随变形能的增大呈非线性变化趋势；在较高应变速率和较低变形温度下，变形能及热传导对材料变形温升及稳态流变应力的影响明显；可用包含Zener-Hollomon参数(Z)的本构方程预测6013铝合金在不同变形条件下的流变应力峰值，其热变形激活能为364.48 kJ/mol；修正的实测峰值应力与预测值的吻合程度有所提高，平均相对误差为5.54%。

关键词: 6013铝合金 , 平面热压缩 , 流变应力 , 热传导 , 瞬时温升 , 本构方程

提高鑫拓金矿回收率的试验研究

张大铸

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2001.06.011

针对鑫拓金矿现生产工艺流程存在的问题,进行了提高金回收率的试验研究.试验结果表明,按试验推荐的工艺流程及条件,可使金回收率提高8%.

关键词: 工艺流程 , 试验研究 , 金回收率

频谱分析压电材料参数的可拓检测

鲍永生 , 卢荣德 , 郝绿原

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.24.022

针对压电材料检测参数精确表征和高效检测问题，建立了频谱分析压电材料响应信号可拓检测体系，为压电材料的需求参数有效而准确的检测开辟了新方法。基于压电材料特有的滤波特性，频谱分析压电材料的可拓检测信号，使其频谱得以最适度展开。根据所展开的频谱图，有效而准确地检测出压电材料样品的特征谐振阻抗及其它需求参数。使得压电材料的特征谐振阻抗检测更为直观，其检测结果准确。且对多信号特征融合激励压电材料参数检测体系试作一般性探讨。

关键词: 压电材料参数 , 滤波特性 , 频谱分析 , 可拓检测

岩爆烈度预测的改进物元可拓模型与实例分析

胡建华 , 尚俊龙 , 周科平

中国有色金属学报

应用改进的物元可拓理论,并选取影响岩爆烈度的主要因素,如硐室最大切向应力σθ、岩石单轴抗压强度σc、岩石单轴抗拉强度σt以及冲击倾向指数Wet,以σθ/σc、σc/σt及Wet作为岩爆烈度评价指标,建立岩爆烈度预测的改进物元可拓模型.该模型首先确定岩爆烈度分级标准,通过隶属函数对分级标准进行隶属化,并确定节域隶属化范围,弥补特征值可能超出节域而使关联函数失效的缺陷;然后运用博弈论,将评价指标客观动态权重与主观静态权重优化、融合,克服传统物元可拓评价中单纯依靠特征值赋权而忽略特征本身对评价结果的重要性的弊端;最后通过最大关联度准则对岩爆烈度等级进行预测,从而建立岩爆烈度预测的改进物元可拓模型.为进一步考察该模型有效性及实用性,运用该模型对国内外20个岩爆工程进行分析.应用结果表明:该模型预测结果与实际情况吻合较好,且与传统物元可拓评价方法和模糊数学综合评价方法得到的结果相比,具有更高的准确度.

关键词: 岩爆烈度预测 , 博弈论 , 改进物元可拓模型 , 隶属函数 , 关联度

吸附式叶栅代替串联叶栅气动可行性探索

赵胜丰 , 罗建枫 , 卢新根 , 张宏武 , 朱俊强

工程热物理学报

本文首先以ONERA串列叶栅为研究对象,利用数值模拟的方法对串列叶栅特性及其内部流动进行了分析,在此基础上,设计了与串列叶栅具有同等性能的单列吸附式叶栅,并在设计工况和非设计工况下对改型后的单列吸附式叶栅特性及其内部流场进行了详细分析.结果表明:在相同来流马赫数、出口条件和扩散因子的情况下,单列吸附式叶栅的性能优于串列叶栅,在高负荷压气机设计中用吸附式单列叶栅代替串列叶栅的做法是可行的.

关键词: 串联叶栅 , 吸附式叶栅 , 流动控制 , 边界层分离