赵海东
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吴朝忠
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李元元
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大中逸雄
金属学报
基于枝晶间流动的Darcy定律, 考虑了凝固过程氢的宏观扩散与传输, 建立了耦合氢宏观偏析的铝合金铸件微观孔洞形成的数学模型, 并进行了实时熔炼的Al-4.5%Cu(质量分数)铸件的垂直向上凝固实验, 铸件微观组织和孔洞的分析结果表明: 铸件沿着高度方向包括了柱状晶、柱状晶向等轴晶转变(CET)和等轴晶3个区域; 柱状晶区域内微观孔洞体积分数存在递减的分布规律, 且邻近底部冷模的试样微观孔洞体积分数最大．采用所建立的模型对实验铸件微观孔洞形成进行了模拟, 模拟结果与实验结果吻合较好; 而当忽略氢宏观偏析时, 模拟结果与实验结果存在较大误差．研究表明, 氢的宏观偏析对微观孔洞的形核与分布具有重要影响．
关键词:
微观孔洞
,
modelling
,
Al-Cu casting
,
Hydrogen macrosegregation
王潜龙
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汪小憨
,
曾小军
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赵黛青
工程热物理学报
焦炭燃烧在固体含碳燃料燃烧进程中占有主导地位，常规燃烧温度范围内（1273-1700K）的焦炭燃烧过程研究及其模型化对于燃烧设备的设计和优化具有重要的意义。本文根据实际炉内的炭粒燃烧情况，将焦炭燃烧的模拟过程分解成几个环节分别进行研究，即热解后焦炭的初始化学反应活性、焦炭燃烧中化学活性变化、外部氧的扩散对于内孔燃烧的影响，并给出了相关过程的模型计算式。通过与已有管式炉实验结果的比较，新模型的预测结果能较好地反映焦炭的真实燃烧状况。与目前常用的焦炭燃烧模型相比，本模型具备一定的燃料通用性，计算负荷低且能保持相当的预测精度，可耦合到大型燃烧计算程序之中，更为有效地指导：实际燃烧设备的优化设计。
关键词:
焦炭燃烧
,
模型构建
,
数值模拟
,
含碳燃料
赵光伟
,
石增敏
,
叶喜葱
,
刘文俊
材料导报
全面综述了合金凝固微观偏析模型化方面的研究,介绍了该领域内的代表性工作以及最新的研究进展,包括典型的二元合金微观偏析模型、多元合金偏析模型以及微观偏析模型化与相图计算耦合方面的工作.重点关注了枝晶形貌、固相反扩散、热力学数据获取效率等因素对微观偏析模拟的影响,并指出了该领域需要进一步研究的问题.
关键词:
凝固
,
微观偏析
,
模型化
,
多元合金
,
相图计算
邢辉
,
郭明星
,
汪小锋
,
张艳
,
张济山
,
庄林忠
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00220
通过弯边变形, 拉伸实验, OM, SEM和TEM观察等手段研究了不同浓度富Fe相粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金板材弯边性能的影响规律. 结果表明, 随着富Fe相浓度增加, 合金板材沿纵横向的弯边性能存在较大差异, 不含富Fe相粒子的合金板材沿2个方向弯边变形180°后外表面粗糙度增加, 处于中等浓度(含0.2%Fe)时沿2个方向弯边变形后均具有优异的外表面质量, 但是随着富Fe相浓度的进一步增加(至0.5%Fe), 合金板材沿横向弯边变形后在外表面出现微裂纹. 虽然富Fe相粒子浓度增加对合金板材纵横向延伸率影响不大, 但是拉伸断口,弯边和拉伸断裂后的侧表面组织均表明, 不含富Fe相的合金板材弯边变形后外表面粗糙度增加与剪切带组织密切相关, 而含有较高浓度富Fe相粒子的合金板材弯边变形后外表面出现的微裂纹与粗大富Fe相粒子的尺寸,形态以及分布状态密切相关. 此外, 根据不同浓度富Fe相粒子与合金弯边性能间的定量关系, 提出了合金弯边变形后外表面粗糙度增加和微裂纹形成的模型示意图.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu合金
,
富Fe相
,
弯边性能
,
剪切带
,
模型
邢辉
,
郭明星
,
汪小锋
,
张艳
,
张济山
,
庄林忠
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00220
通过弯边变形,拉伸实验,OM,SEM和TEM观察等手段研究了不同浓度富Fe相粒子对Al-Mg-Si-Cu系合金板材弯边性能的影响规律.结果表明,随着富Fe相浓度增加,合金板材沿纵横向的弯边性能存在较大差异,不含富Fe相粒子的合金板材沿2个方向弯边变形180°后外表面粗糙度增加,处于中等浓度(含0.2％Fe)时沿2个方向弯边变形后均具有优异的外表面质量,但是随着富Fe相浓度的迸一步增加(至0.5％Fe),合金板材沿横向弯边变形后在外表面出现微裂纹.虽然富Fe相粒子浓度增加对合金板材纵横向延伸率影响不大,但是拉伸断口、弯边和拉伸断裂后的侧表面组织均表明,不含富Fe相的合金板材弯边变形后外表面粗糙度增加与剪切带组织密切相关,而含有较高浓度富Fe相粒子的合金板材弯边变形后外表面出现的微裂纹与粗大富Fe相粒子的尺寸、形态以及分布状态密切相关.此外,根据不同浓度富Fe相粒子与合金弯边性能间的定量关系,提出了合金弯边变形后外表面粗糙度增加和微裂纹形成的模型示意图.
关键词:
Al-Mg-Si-Cu合金
,
富Fe相
,
弯边性能
,
剪切带
,
模型
张永志
,
董俊慧
,
朱红玲
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.5.005
建立动态模糊径向基神经网络RBF( Radial Basis Function,RBF)焊接接头力学性能预测模型,克服静态RBF和模糊神经网络( Fuzzy Neural Network,FNN)在结构辨识、动态样本训练及学习算法的不足。该模型的结构参数不再提前预设,在训练过程中动态自适应调整,适用动态样本数据学习,学习算法引入分级学习和模糊规则修剪策略,加速训练并使模型结构更加紧凑。利用三种厚度、不同工艺TC4钛合金TIG焊接试验数据对该模型进行仿真。结果表明：模型具有较高的预测精度,适用于预测焊接接头力学性能,为焊接过程在线控制开辟了新的途径。
关键词:
动态模糊RBF神经网络
,
预测
,
焊接
,
建模
,
力学性能
赵九洲
,
江鸿翔
,
孙倩
,
黎旺
,
何杰
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2017.04.02
偏晶合金的应用十分广泛,其中许多具有重要的工业应用背景,但该类合金凝固时首先发生液-液相变,极易形成偏析严重乃至两相分离的凝固组织,因此其凝固过程研究与工业制备技术研发受到了严重限制.近年来,偏晶合金凝固理论受到材料科学领域的高度重视,为了深入研究偏晶合金凝固组织形成过程及演变规律,材料科学工作者分别在空间微重力条件下和地面重力场内对该类合金开展了大量凝固实验,探索了偏晶合金的常规凝固行为、快速凝固行为、定向凝固行为和连续凝固行为等,考察了微重力场、电场、磁场、离心力场、超声场等外场以及微合金化元素对偏晶合金凝固过程的影响,并结合实验对偏晶合金凝固组织形成过程开展了深入的建模与模拟研究,阐明了偏晶合金凝固机理及关键影响因素.综述了有关偏晶合金凝固研究的进展,介绍了本研究团队相关研究工作,并展望了未来偏晶合金凝固研究的方向.
关键词:
偏晶合金
,
凝固
,
组织演变
,
建模
,
模拟
