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基于知识的板料冲裁工艺与模具设计支持技术

陈军 , 赵震 , 余德泉 , 谢晓龙 , 唐炳涛 , 黄晶 , 郑剑飞 , 杨文灏

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.013

为了提高板料冲裁工艺与模具设计的质量和效率,实现知识的重用和共享,对板料冲裁工艺与三维模具设计的智能化、参数化设计技术进行了系统地研究,提出了以数据库、框架、规则、面向对象和数学模型等混合方法表示工艺设计知识,以几何模型/数据库混合表示法描述结构设计知识;提出了面向工程的动态设计方法,将实际设计知识记录到动态知识库中,成为半标准化的知识,支持系统的智能设计.根据提出的方法,基于Ⅰ-DEAS软件平台,利用宏命令与API接口函数相结合的方法,建立了冲裁工艺与三维模具设计支持系统,具体设计实例表明所建立的系统大大提高了设计的质量和效率.

关键词: 冲裁 , 工艺设计 , 模具结构设计 , 基于知识的设计 , 知识库

苯乙烯-马来酸交替共聚物的合成及水溶液性质

唐炳涛 , 杨振宇 , 张淑芬 , 贾超 , 赵杰

高分子材料科学与工程

以过氧化苯甲酰为引发剂,采用沉淀聚合法合成了苯乙烯-马来酸酐交替共聚物,用核磁共振（13C-NMR）,红外光谱（IR）和凝胶渗透色谱（GPC）对共聚物进行了表征。利用苯乙烯-马来酸酐交替共聚物的水解反应制备了苯乙烯-马来酸交替共聚物,并对其水溶液性质进行了研究。结果表明,苯乙烯-马来酸交替共聚物为二元羧酸,且随着共聚物浓度的降低,其比浓黏度迅速增加,在同一浓度下,随着溶液pH值升高,水溶液黏度先增大后减小,当pH值达到6时,溶液黏度达到最大值。

关键词: 苯乙烯-马来酸交替共聚物 , 水溶液 , 溶液性质 , 黏度

高强钢B340LA与B1500HS钢激光拼焊板热冲压淬火性能

唐炳涛 , 原政军 , 张保仪 , 谢晖

材料热处理学报

用质子光谱仪、光学显微镜、维氏硬度计等手段研究低合金高强钢B340LA与超高强硼钢B1500HS激光拼焊板焊接后的热冲压淬火特性.结果表明,拼焊板母材B340LA钢随着冷却速度的增加其相变点发生偏移,维氏硬度略有增加.拼焊板母材B1500HS钢随着冷速的增加硬度迅速提高.光学显微镜观察,当冷速超过30 K/s时母材B1500HS钢基本转化为马氏体组织.通过维氏硬度计测量,发现焊缝至母材过渡区硬度值平滑过渡,保证母材及焊缝力学性能良好的连续性.由于热冲压淬火后母材及焊缝区域显微硬度平滑过渡,应力应变分别更趋均匀,可显著提高低合金高强钢与超高强硼钢激光拼焊板拉深成形性.

关键词: 低合金高强钢 , 硼钢 , 拼焊板 , 热冲压 , 淬火

超声辅助溶胶-凝胶法制备硬脂酸／Si02定形相变储能材料

贾超 , 唐炳涛 , 张淑芬 , 刘楠平

复合材料学报

在超声波的促进作用下，以正硅酸乙酯为溶胶前驱体、硬脂酸为相变组分，经溶胶一凝胶过程制备了硬脂酸／SiO2复合定形相变储能材料。为了研究硬脂酸／SiO2复合定形相变储能材料的制备工艺，考察了不同超声功率对材料制备过程中加强两相传质作用的辅助效果的影响以及不同种类催化剂对材料制备过程中溶胶一凝胶过程的影响，最后确定出具有良好定形效果下材料的最大硬脂酸质量分数为60％。超声辅助酸碱复合催化法制备硬脂酸／SiO2材料具有无需添加助溶剂和表面活性剂、凝胶速度快、方法简便的优点。对硬脂酸／SiO2复合定形相变储能材料进行了FTIR结构表征和DSC、TG热性能及热稳定性测试，产品的相变焓值达91．46J／g，在低于175℃具有良好的热稳定性。

关键词: 超声辅助 , 溶胶凝胶 , 硬脂酸 , 复合定形 , 相变材料

异丙醇铝溶胶-凝胶掺杂的SiO2-Al2O3/PEG导热增强型定形相变储能材料

邱美鸽 , 唐炳涛 , 张淑芬 , 贾超

复合材料学报

以异丙醇铝(AIP)与正硅酸乙酯(TEOS)为溶胶前驱体、聚乙二醇(PEG)为相变组分,经超声辅助溶胶-凝胶过程制备了SiO2-Al2O3/PEG导热增强型定形相变储能材料.利用FTIR和XRD对SiO2-Al2O3/PEG进行结构表征及结晶性能测定,利用DSC与TGA研究其热性能与热稳定性,利用显微热台与数码拍照技术测试材料的定形效果；利用热导率仪测定了材料的导热系数.结果表明,SiO2-Al2O3/PEG的相变焓值可以达到100 J/g以上,低于300℃时具有良好的热稳定性,当SiO2-Al2O3/PEG中的铝硅质量比为0.2∶1时,其导热系数可达0.414 W/(m·K),导热性能比纯PEG提高39.3％,并具有良好的定形效果.

关键词: 导热增强 , 溶胶-凝胶 , 聚乙二醇 , 异丙醇铝 , 相变储能

多胺基交联定形有机相变储能材料的合成及性能

王云明 , 唐炳涛 , 张淑芬

高分子材料科学与工程

以2,4-甲苯二异氰酸酯为桥基,将聚乙二醇单甲醚接枝到九乙烯十胺上,并进一步化学交联,得到新型高储能密度有机定形相变储能材料.采用红外光谱(IR)、差示扫描量热(DSC)、显微热台拍照、X射线衍射(XRD)与热重(TG)分析技术分别对材料的结构、相变潜热和相变温度、热定形效果、结晶性能及热稳定性进行了详细的研究.结果表明,该类材料经化学交联后具有优异的热定形性能,相变潜热达到100 J/g以上,热稳定性优异,具有实际应用价值和前景.

关键词: 交联定形 , 多胺 , 相变储能 , 聚乙二醇单甲醚

双相材料模拟的区域分解重心插值配点法

李淑萍 , 王兆清 , 唐炳涛

玻璃钢/复合材料

针对双相材料力学性能分析,提出一种极坐标系下的区域分解重心插值配点法.根据材料界面将分析区域划分为两个计算区域,在每一个计算区域上建立极坐标系下重心插值配点法计算公式.组合两个区域上的计算公式,施加材料界面条件和边界条件,求解得到双相材料的位移场和应力场.双材料计算模型的数值算例表明了所提方法的计算精度.

关键词: 极坐标系 , 重心插值配点法 , 区域分解法 , 弹性力学 , 双材料模型 , 无网格方法

马来酸酐-丙烯酰胺共聚物的合成及表征

张行荣 , 唐炳涛 , 张淑芬

高分子材料科学与工程

针对溶剂法合成马来酸酐-丙烯酰胺共聚物时聚合物中MA含量少、利用率低以及聚合物收率低的难题,文中在四氢呋喃(THF)中,沉淀聚合合成了马来酸酐-丙烯酰胺(MA-AAM)共聚物,考察了单体投料比、单体总浓度、引发剂用量以及反应时间对共聚的影响.凯式定氮法测定了聚合物中AAM含量,化学计算得到了MA含量.循环利用聚合残液八次,聚合物中MA含量、MA利用率以及聚合物收率分别提高到42%,95%和61%.红外光谱(FT-IR)对共聚物结构进行表征,GPC测定其分子量(-Mn=1.36×104,-Mw=1.94×104,D=1.4).

关键词: 马来酸酐 , 丙烯酰胺 , 共聚物 , 凯式定氮法