黄丽婷
,
陈明和
,
谢兰生
,
张长清
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2014.1.009
首先建立了焊接过程及超声冲击过程有限元模型,得到超声冲击处理前后CP3钛合金焊接焊缝处残余应力分布规律;基于模拟仿真结果,进行了相应的工艺试验研究,以不同大小冲击载荷对焊缝处进行全覆盖冲击,采用小孔法测量不同处理条件下的残余应力值.结果表明,采用超声冲击处理方法,可将焊缝处的高值残余拉应力转化为压应力,残余应力降幅达到125％以上;随着冲击力的增加,压应力的幅值不断增大,但当冲击力达到60N后,压应力将趋于稳定,不再增加.
关键词:
CP3钛合金
,
激光焊接
,
超声冲击
,
残余应力
陈明和
,
谢兰生
,
周建华
,
左敦稳
,
王珉
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.12.002
分别用Visual Fortran语言和MATLAB软件建立了TC4钛合金超塑性变形时变形参数与其力学性能和晶粒尺寸之间的BP神经网络模型,通过用较少的力学性能和晶粒尺寸的试验数据进行训练,进而对其性能进行预测.结果表明,BP神经网络用于材料超塑性变形后的力学性能及晶粒尺寸预测是可行的,其预测误差小于7%.
关键词:
超塑性
,
TC4钛合金
,
BP神经网络
,
预测
谢兰生
,
陈明和
,
童国权
,
高霖
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2003.12.003
采用理想排列的十四面体结构模型,从理论上和试验上对开孔泡沫铝的弹性常数随偏转角的变化过程进行了探讨.结果表明,这些弹性常数与偏转角的关系很复杂,试验结果验证了由理论分析得到的杨氏模量随偏转角的变化规律.这些弹性常数在45°方位到达极值,杨氏模量在该方位最小,而泊松比最大,弹性常数随偏转角的变化幅值随泡沫铝相对密度的增加而增大.
关键词:
泡沫铝
,
弹性常数
,
各向异性
吴心晨
,
陈明和
,
谢兰生
,
张铁磊
,
胡智华
稀有金属材料与工程
航空发动机用钛合金宽弦空心风扇叶片具有独特的结构特点,其外部为等厚面板,内部减重空腔与加强筋交替排列.成形中当叶片承受弯扭变形作用时,其局部面板会发生失稳产生凹陷,导致叶型超差.为了解决这一问题,提出了一种基于蠕变成形的钛合金空心风扇叶片面板修复方法,该方法采用气压加载,在较高的温度下,使凹陷部位发生蠕变变形,恢复到理论外形.针对某型TC4钛合金宽弦空心风扇叶片试验件进行面板气胀蠕变修复工艺的研究,对经历2次热循环的基体材料进行了高温蠕变拉伸试验,建立了材料蠕变模型,利用有限元软件ABAQUS对面板蠕变过程进行了数值模拟,考察了保压压力以及蠕变时间对于修复效果的影响,并选取了最佳的工艺参数进行实验.结果表明,运用气压加载蠕变修复工艺,采用最大保压压力为4 MPa的分段加压曲线,在750℃下经过lh的气压加载,能够有效修复钛合金空心风扇叶片面板在弯扭预成形中产生的凹陷,可以作为辅助该类零件制造的一种有效方法.
关键词:
钛合金空心风扇叶片
,
TC4
,
气压加载
,
面板修复
,
蠕变
胡正云
,
李满福
,
谢兰生
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.007
利用有限元软件建立了TB6钛合金激光喷丸以及机械喷丸的三维数值分析模型,研究了不同工艺参数对残余应力场的影响;对比了两种喷丸工艺所形成的应力波和各自的衰减规律;研究了两种喷丸工艺的复合强化工艺对残余应力场的影响.结果表明:激光喷丸形成的平面波造成较深的应力影响层,深度可达1.5mm;机械喷丸形成的球面波产生较大的残余应力,最大残余压应力可以达到屈服强度的1.1倍.塑性应变越大残余应力越大,塑性应变层与残余应力影响层深度相近;在两者复合强化工艺中,残余应力影响层深度与激光喷丸的相近,最大残余压应力可达屈服强度的1.2倍.
关键词:
激光喷丸
,
机械喷丸
,
有限元模拟
,
应力波
,
残余应力场
王春艳
,
谢兰生
,
陈国亮
机械工程材料
利用有限元模拟软件对TB8钛合金半球的拉深成形和超塑性气胀成形过程进行模拟，将模拟获得的最佳工艺用于成形试验；成形试验先采用拉深成形方法预成形中间件，再采用超塑性气胀成形方法制备出了超薄TB8钛合金半球工件。结果表明：加工出的半球工件的厚度分布与有限元模拟结果一致；采用这种工艺方法，可避免超薄钛合金半球拉深成形时可能出现的起皱及超塑性气胀成形过程中的局部过分变薄，达到控制超塑性成形工件壁厚的目的。
关键词:
钛合金
,
超塑性成形
,
有限元模拟
张长清
,
谢兰生
,
陈明和
机械工程材料
doi:10.11973/jxgccl201602022
采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置在1000~8000 s－1应变速率范围内分别对TC4-DT 和 TC21两种损伤容限型钛合金进行了动态压缩试验，并利用扫描电子显微镜和光学显微镜观察了其断口形貌和显微组织。结果表明：两种钛合金都表现出一定的应变速率增强、增塑效应，在相同应变速率下 TC21钛合金的流变应力要比 TC4-DT 钛合金的大；两种钛合金均表现为剪切破坏，断口上均交替分布着韧窝区和平滑区，与 TC21钛合金相比，在相同的应变速率下 TC4-DT 钛合金的韧窝数量更多，延伸得更长；TC21钛合金中没有明显的绝热剪切带，而 TC4-DT 钛合金中有明显的绝热剪切带，其宽度随应变速率的增加而增大，同时沿剪切带方向还伴随着裂纹的萌生、扩展和聚合。
关键词:
动态压缩
,
钛合金
,
断口形貌
,
绝热剪切带
