元振毅
,
王永军
,
杨凯
,
刘天骄
,
王俊彪
,
魏生民
,
赵国强
,
魏俊鹏
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151028.001
为研究制件成型过程中的层间滑移情况及固化后的回弹变形，首先，利用自行开发的热隔膜成型装置制备了热固性树脂基复合材料C型制件。同时，针对热隔膜成型过程建立了三维数值仿真模型；该模型由3个复合材料固化过程子模型构成，包括热-化学模型、层间滑移模型和固化变形模型。然后，在此基础上将固化过程中复合材料性能的时变特性引入到仿真模型中，并将仿真结果与文献中的实验结果进行比较。最后，利用建立的仿真模型对热隔膜成型过程进行了数值模拟，并与实验进行比对，重点研究了成型过程中温度、固化度分布、层间滑移以及固化变形情况。所得结果证明所建立的数值模型对热隔膜成型过程的预测具有较高的可靠性及准确性，可以为后续热隔膜成型参数优化和模具修正提供参考。
关键词:
热固性树脂基复合材料
,
热隔膜成型
,
层间滑移
,
数值模拟
,
固化变形
武伟超
,
王永军
,
张新娟
,
王俊彪
,
魏生民
兵器材料科学与工程
为确定激光切割工艺对TC4钛合金板材疲劳性能的影响，对其进行激光切割试验，从切缝表面形貌和元素成分变化、热影响区及微观组织、试件的疲劳性能及疲劳断口等方面进行了研究。结果表明：激光切割TC4钛合金的切缝表面存在大量熔融金属凝固后形成的沟槽和微观裂纹，激光切割产生的热影响区构成了疲劳源区，导致激光切割试件的疲劳寿命大幅下降；激光切割工艺应用在对零件疲劳寿命有一定要求的领域里时，应采取一定措施去除切割热影响区。
关键词:
TC4
,
钛合金
,
激光切割
,
微观组织
,
疲劳性能
吴建军
,
张贺刚
,
王俊彪
,
王永军
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.04.006
回弹是弯曲成形中普遍存在的现象,是由卸载过程中内力重新分布引起的,回弹的存在直接影响弯曲件的成形精度.本文针对转台拉弯成形过程,对等边型材等曲率拉弯进行了应力-应变分析,并按照卸载预拉力与不卸载预拉力两种情况对工件回弹进行了研究与探讨,得到两组半径回弹率理论曲线.通过与试验结果对比,不卸载拉力计算的结果与试验值比较吻合.
关键词:
型材
,
拉弯
,
回弹
,
卸载
,
应力
元振毅
,
王永军
,
张跃
,
杨选宏
,
王俊彪
,
魏生民
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140328.001
针对热固性树脂基复合材料固化过程中各种复杂的物理化学变化之间的相互影响,建立了基于材料性能时变特性的复合材料固化过程的二维多场耦合计算模型.该模型由已知的3个经典复合材料固化过程子模型构成,包括热-化学模型、树脂黏度模型和树脂流动模型.在此基础上,将固化过程中材料性能的时变特性引入多场耦合计算模型中.通过与文献中实验结果的比较,证明了所建立的模型具有较高的可靠性.对AS4/3501-6复合材料层合平板的固化过程进行了数值模拟,重点研究了固化过程中纤维体积分数变化及材料参数的时变特性对固化过程中温度、固化度和树脂压力等参量的影响.分析结果表明:考虑纤维体积分数变化和材料性能的时变特性后,固化过程中复合材料层合板中心温度峰值明显减小,树脂压力随时间的变化将有所滞后.
关键词:
复合材料
,
固化
,
树脂流动
,
数值模拟
,
耦合关系
元振毅
,
王永军
,
王俊彪
,
魏生民
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150729.002
针对复合材料制件在成型过程中的固化变形这一关键技术问题,通过在模具与复合材料制件之间引入剪切层的方法,建立了预测复合材料制件固化变形的解析计算模型和有限元仿真模型.剪切层的剪切模量用来衡量固化过程中模具与复合材料制件之间的相互作用,其数值大小通过与实验数据进行比对而得到.基于建立的固化变形模型,与文献中已有的实验结果进行了比较.结果表明:所建立的模型具有较高的可靠性.同时针对L型复合材料制件建立了三维有限元仿真模型,模型中除考虑材料各向异性和化学收缩效应以外,还将成型过程中模具与复合材料制件间的相互作用考虑在内.模拟结果表明:引入模具作用后L型零件的固化变形预测结果更加准确.
关键词:
复合材料
,
固化变形
,
有限元仿真
,
解析模型
,
模具-制件相互作用
司朝润
,
张贤杰
,
王俊彪
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.01.001
喷射成形是将熔融金属雾化和沉积过程相结合，直接由熔融金属制备具有快速凝固组织特征坯体的新型金属材料成形工艺。被引入到非连续增强体金属基复合材料制备领域后，先后发展出了预混喷射成形、反应喷射成形和喷射沉积等工艺方法。介绍了上述颗粒增强金属基复合材料喷射成形工艺方法的基本原理、特点及研究现状。通过对比分析发现喷射沉积技术由于其成形条件限制较少，适用范围广等特点得到了更为广泛的发展，最后结合自身研究对传统喷射沉积技术进行了一定的改进，采用气体-增强颗粒两相流作为雾化介质以期获得提高雾化效率和改善增强颗粒分布均匀性的双重效果。
关键词:
喷射成形
,
快速凝固
,
金属基复合材料
,
颗粒增强体
潘艾刚
,
王俊彪
,
张贤杰
材料导报
由相变储能技术发展而来的相变温控技术作为一种新兴热控技术越来越受到航天领域的广泛关注.分析了相变温控技术及相变材料在热控领域的研究现状,对一种含有Cerrolow-136合金的相变温控装置进行温控实验.结果表明,金属类相变材料具有导热性好、密度大、化学性质稳定等特点,更适合应用于相变温控领域.最后展望了含金属相变材料相变温控装置在航天热控领域的应用前景,提出了潜在的研究方向.
关键词:
航天热控技术
,
电子设备
,
相变温控技术
,
低熔点合金
,
金属相变材料
于成龙
,
王俊彪
,
王永军
材料科学与工艺
为从理论上研究预拉力对角型材拉弯回弹的影响,采用指数强化材料模型,在分析角型材截面应力应变分布的基础上,建立了型材转台式拉弯解析模型.分析讨论了预拉力对角型材截面应力分布和加载弯矩的影响规律,并计算得到了回弹角随预拉力变化的规律曲线.与采用双线性强化材料模型的解析计算结果比较表明:采用指数强化材料模型计算的回弹结果与实验数据更吻合.
关键词:
回弹
,
解析模型
,
转台武拉弯
,
预拉力
周建强
,
张贤杰
,
王俊彪
兵器材料科学与工程
分析等厚薄板件的弯曲时效应力松弛成形过程，通过应力松弛拉伸试验确定7055T7751铝合金在182℃下的应力松弛本构方程，应用有限元方法对该铝合金等厚薄板件的单曲率弯曲时效应力松弛成形过程进行模拟计算，分析薄板件在成形过程中应力和应变的变化情况，最后通过对比薄板件弯曲回弹的试验结果和模拟结果，说明利用该本构方程建立的有限元模型对回弹的预测有效。
关键词:
时效应力松弛成形
,
本构方程
,
有限元模拟
,
回弹预测
