湛利华
,
钟掘
,
李晓谦
,
黄明辉
中国有色金属学报
在Gleeble-1500热/力机上用专制的夹具系统对铝合金铸轧过程流变行为及其影响因素进行了系列的模拟实验研究,得到了不同变形条件下铝合金瞬态凝固连续固态流变成形过程中的形变规律.实验表明铝合金的[液-糊状-固]流变过程存在4个不同特征阶段,通过对实验数据进行多元线性回归分析,建立了适用于连续铸轧这一特定工况条件下铝合金流变本构方程.
关键词:
连续铸轧
,
流变行为
,
物理模拟
,
本构方程
周源琦
,
蒲永伟
,
湛利华
,
宋扬
,
李树健
,
彭文飞
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2015.5.012
在共固化工艺条件下,采用不同结构芯模制备了复合材料帽型加筋构件.基于超声相控阵无损检测技术,分别开展了帽型结构不同部位成型质量检测与分析.针对帽型构件帽顶处的表面形状利用相控阵B扫进行了表征;通过闸门定位技术检测了帽边成型精度;查明了帽型结构卧边和蒙皮结合界面质量与超声衰减系数间的关联规律,提出了利用超声衰减系数表征共固化成型界面质量的量化模型.同时,在无损检测基础上,结合显微金相分析,对超声相控阵检测结果从微观的角度进行了验证,最终确定φ12mm孔硅橡胶芯模为该工艺条件下的最佳芯模结构.
关键词:
复合材料
,
帽型加筋结构
,
共固化
,
超声相控阵
,
成型质量
李树健
,
湛利华
,
彭文飞
,
周源琦
稀有金属材料与工程
先进树脂基复合材料在航空航天领域的应用日趋广泛,热压罐成型工艺已成为航空航天领域复合材料主承力和次承力结构件成型的首选工艺之一.影响复合材料构件热压罐固化成型质量的主要因素有:由热压罐和工装系统构成的成型制造外部温度场、压力场及其作用时间,由构件复杂结构及材料相变特性构成的内部热力场等.综述了近年先进树脂基复合材料热压罐固化成形工艺的主要研究进展,并结合国内外研究现状,对热压罐成型工艺的发展趋势及亟需解决的问题提出了几点思考.
关键词:
热压罐成型
,
温度场
,
压力场
,
发展趋势
湛利华
,
李杰
,
黄明辉
,
李炎光
中国有色金属学报
采用拉伸测试、维氏硬度测试和透射电镜分析等方法研究实验应力和时效时间对2524铝合金蠕变时效行为的影响.结果表明:时效时间和试验应力对材料的成形与微观组织均有较大的影响,应力越大、时间越长,蠕变行为越明显;在190℃温度下,试验应力为180 MPa,时效时间约为12 h时,材料的硬度和强度趋近于峰值;TEM 分析表明,合金板材强度和伸长率的差别主要由时效后强化相 S′相和 S″相的尺寸和分布密度决定;采用线性回归方法获得合金在190℃下稳态蠕变速率与实验应力的本构关系.
关键词:
2524铝合金
,
蠕变时效成形
,
力学性能
,
微观组织
,
本构关系
湛利华
,
谭斯格
,
黄明辉
,
许华阳
机械工程材料
用变曲率蠕变时效成形试验装置,考察了时效时间、时效温度和预变形半径三个因素在两两作用下对可时效强化型2124铝合金在蠕变时效过程中回弹量的影响,对比分析了纯弯曲和横力弯曲对构件回弹量的影响；通过多元回归分析建立了回弹量预测模型,并进行了试验验证.结果表明:在相同的试验条件下,纯弯曲的回弹量要比横力弯曲的大,即成形件的弯曲变形模式对回弹量的影响不容忽略；回归模型对回弹量的预测结果与试验结果吻合较好,最大偏差不超过9.62％,验证了回弹量预测模型的可靠性.
关键词:
时效成形
,
变曲率半径
,
回归分析
,
纯弯曲
,
横力弯曲
白海明
,
湛利华
,
李树健
,
彭文飞
,
殷锐
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150417.003
硅橡胶芯模是实现热固性树脂基复合材料帽型加筋结构共固化成型的关键工装之一,而在预浸料固化加热过程中硅橡胶芯模的热膨胀需要通过预制适当的调型孔来消除,以保证帽型加筋结构的成型质量.首先,通过建立硅橡胶芯模预制调型孔热力耦合有限元分析模型对不同结构的硅橡胶芯模进行了计算机仿真,从而得出了实现复合材料帽型加筋结构形性协同制造的硅橡胶芯模预制调型孔最佳尺寸范围.然后,综合分析了硅橡胶芯模受热膨胀的可能影响因素,进而建立了考虑体积修正系数的预制调型孔计算模型.接着,利用有限元方法回归了芯模预制调型孔体积修正系数,并利用回归出的修正系数对不同截面尺寸的帽型结构进行了仿真验证,从而确定了较为准确的预制调型孔理论计算模型.最后,通过实验验证了该数学模型及有限元分析方法的正确性,为制造复合材料帽型加筋结构提供了理论与实验依据.
关键词:
热固性树脂基复合材料
,
帽型加筋结构
,
硅橡胶芯模
,
预制调型孔
,
有限元
张泳安
,
湛利华
玻璃钢/复合材料
先进树脂基复合材料被广泛应用于航空航天领域.热压罐成型工艺是复合材料结构件首选成型工艺之一,但存在效率低、成本高等问题,并且在成型过程中产生的固化应变会影响制件成型质量,通过光纤光栅传感器在线监测应变/应力参数对于制定合理工艺规程、提高制件品质具有重要作用.本文详细介绍了热压罐成型中光纤光栅传感器应变和温度交叉敏感解决方案,综述了近年来基于光纤光栅传感器在线监测的复合材料固化成型研究进展.并结合国内外研究现状,对光纤光栅在线监测的应用前景及亟待解决的问题提出了几点思考.
关键词:
复合材料
,
光纤光栅
,
固化应变
,
在线监测
,
成型质量
邹靖
,
湛利华
,
张泳安
,
曾理然
,
李树健
玻璃钢/复合材料
加筋结构被广泛应用于大型复合材料承力构件,而加筋结构三角空隙必须使用捻子条进行填充,捻子条的填充效果会显著影响加筋结构的成型质量.为优化捻子条填充量计算公式,提高加筋结构成型质量,分别在三种拐角曲率半径的T型件中填充不同体积的捻子条,并通过对T型件R区微观结构进行分析,探索了不同捻子条填充体积对T型件R区成型质量的影响.结果表明:当捻子条体积远小于理论填充体积时,R区与腹板结合处容易产生分散孔隙,并且在捻子条与蒙皮结合区域产生较为严重的分层;而当捻子条体积大于三角空隙体积时,R区的孔隙和分层缺陷得到显著改善,但捻子条填充量过大会使蒙皮壁板出现纤维褶皱和下沉等缺陷;并依据实验分析结果确定捻子条填充量修正系数为0.9,最终得到捻子条填充体积公式:V=0.9(R+nh)2(2-n/2)L.
关键词:
复合材料
,
捻子条
,
填充量
,
T型件
,
成型质量
彭文飞
,
郑书华
,
邱亦睿
,
束学道
,
湛利华
稀有金属材料与工程
大型厚壁空心长轴类零件是工业装备中的关键零部件,本研究采用多楔楔横轧成形该类零件.首先,推导多楔楔横轧长轴空心件的侧楔偏转角公式,为多楔楔横轧模具的设计奠定了基础.然后,研究展宽角对单楔楔横轧厚壁空心件的影响规律,发现相对于轧制小直径空心轴,展宽角的选择范围可以扩大,内孔椭圆度也能得到控制.同时发现模具的顶面脱空也能控制内孔椭圆度.最后,建立双楔楔横轧轧制大型厚壁空心长轴类零件的有限元模型,模拟了成形过程,监测对称面的内孔椭圆度,有限元计算的内孔椭圆度为4.98％,轧制实验值为5.56％.结果表明:双楔楔横轧大型厚壁空心长轴类零件是可行的.
关键词:
多楔楔横轧
,
大型厚壁空心长轴
,
椭圆度
李树健
,
湛利华
,
陈蓉
,
曾理然
,
周源琦
稀有金属
针对常见的复合材料孔隙问题,从机械夹杂形核理论与经典形核理论分析了孔隙的形成与影响机制,并通过具体实验对孔隙形貌、分布、大小进行了表征.结果表明:纤维浸润性差、蒸气分子的滞留及交联反应时的分子挥发是孔隙形成的主要原因;较低固化压力条件(0.0～0.2 MPa),对复合材料内部孔隙的消除作用不大,随固化压力提高,复合材料孔隙率及孔隙大小下降明显;孔隙率、孔隙大小与系统压力存在幂函数递减变化关系.
关键词:
复合材料
,
孔隙
,
影响机制
,
实验表征
