高温合金板材热成形极限及预测研究

1

作者 汪洋华 吴双鑫 +5 位作者 万丹 毛萍萍 孙千玉 韩子健 孟宝 万敏 《锻压技术》 北大核心 2025年第9期99-106,共8页

为获得高温条件下高温合金板材的成形性能,研究了900℃温度下3种板材的成形极限,并分析了不同韧性断裂模型对高温成形极限预测的有效性。通过高温单向拉伸试验,分析了800~950℃温度下和0.1~0.001 s^(-1)应变速率下3种板材的变形行为,确... 为获得高温条件下高温合金板材的成形性能,研究了900℃温度下3种板材的成形极限,并分析了不同韧性断裂模型对高温成形极限预测的有效性。通过高温单向拉伸试验,分析了800~950℃温度下和0.1~0.001 s^(-1)应变速率下3种板材的变形行为,确定了合适的成形条件为温度为900℃、应变速率为0.001 s^(-1)。基于合适的成形条件开展高温成形极限试验,获得了3种板材的成形极限曲线,分别采用Swift-Hill和Marciniak-Kuczynski(M-K)失稳模型,预测900℃下高温合金板材的成形极限,并与实验数据进行对比分析。研究表明,高温合金板材在高温条件下出现热软化现象,流动应力降低显著。此外,1.6 mm厚度的GH3625高温合金板材的成形极限曲线高于0.6和0.8 mm厚度的GH3536高温合金板材。相较于Swift-Hill失稳理论,M-K模型的预测精度更高,能够较好地反映3种高温合金板材的高温变形极限,但对远离平面应变状态的极限应变预测误差较大。 展开更多

关键词 高温合金板材 热成形 单向拉伸 高温成形极限 M-K模型

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长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区鱼类产卵场功能现状分析及保护启示 被引量：24

2

作者 孟宝 张继飞 +2 位作者 叶华 常飞 蒋应刚 《长江流域资源与环境》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2019年第11期2772-2785,共14页

长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区具有开放性、跨界性和范围模糊性等特征,随着所在区域对岸线资源的开发利用,保护区鱼类产卵场功能退化严重。基于对保护区保护针对性及有效性地提升,选择长江宜宾段36个产卵场为切入点,采取实地勘... 长江上游珍稀特有鱼类国家级自然保护区具有开放性、跨界性和范围模糊性等特征,随着所在区域对岸线资源的开发利用,保护区鱼类产卵场功能退化严重。基于对保护区保护针对性及有效性地提升,选择长江宜宾段36个产卵场为切入点,采取实地勘察、走访的方式开展调查,全面梳理了产卵场河段及岸线利用现状、产卵鱼类现状及产卵场面临问题等,并对产卵场功能现状进行划分。结果表明:功能良好和功能一般的特有珍稀鱼类产卵场仅占调查总数的33.3%,功能部分退化、严重退化的产卵场占61%,保护区产卵场功能的整体退化已成为不争的事实。面向产卵场及保护区的未来发展,论文提出开展系统性调查研究、科学认识保护对象的资源现状,处理好发展与保护的关系、提升岸线资源利用持续性,设置独立性管理主体、增强监管时效性等政策启示。 展开更多

关键词 长江上游 珍稀特有鱼类 产卵场 宜宾 岸线利用

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川南山地丘陵区乡村院落空间演变及优化 被引量：12

3

作者 孟宝 彭立 +2 位作者 张少尧 周鹏 邓伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第17期274-284,共11页

乡村院落作为乡村聚落空间的基本组成单元,是农户日常生活的主要空间,也是当前乡村聚落空间优化和乡村人居环境改善的重点。现有研究多集中在村域层面,未能深入到农户院落内部。本研究以乡村院落空间演变过程解析为切入点,选择四川南部... 乡村院落作为乡村聚落空间的基本组成单元,是农户日常生活的主要空间,也是当前乡村聚落空间优化和乡村人居环境改善的重点。现有研究多集中在村域层面,未能深入到农户院落内部。本研究以乡村院落空间演变过程解析为切入点,选择四川南部盆周低山丘陵区僰王山镇为研究区,从宏观层面深入剖析了50多年间乡村院落的演变过程,又在微观农户层面选择不同海拔的乡村院落,从居住空间、建筑外观、附属生产、景观文化等4个方面分析院落空间的演变特征,并解析其演变的自然因素和社会人文因素。研究表明:研究区院落布局由坡度较小的丘陵中部向丘陵间坡度较低的槽坝地区转移,院落内部空间功能区演变特征明显;受城市文明影响显著,当前乡村院落营造的传统和地域特色体现不够;受居住习惯及改造能力等影响,“脏、乱、差”的人居环境现状问题仍然明显;政府新建或农户自建的院落存在着一些规划欠合理之处。在此基础上提出院落空间质量提升的解决路径,包括院落的营造要体现人本主义和“传统文化+自然环境”的营造理念,并由政府牵头,给农户提供高质量空间利用的理想院落范本;注重发挥农户在院落营造的主体作用,激发农户院落营建的积极性和院落美化的创造性等。同时,政府和农户在未来乡村院落空间质量提升中的角色定位,如何处理区域特色、营造传统及现代人居环境趋势之间的矛盾将是不得不面对的难题。 展开更多

关键词 农村 院落空间 四川南部 丘陵槽坝 空间质量 乡村生活空间 人居环境

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基于节点刚度的钢框架梁柱子结构抗倒塌性能试验研究 被引量：22

4

作者 孟宝 钟炜辉 郝际平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期88-96,共9页

以钢框架中3种不同连接节点形式(栓焊连接、顶底角钢腹板双角钢连接和腹板双角钢连接)的两跨三柱型梁柱子结构为研究对象,通过对中柱施加静力荷载的大变形试验考察梁柱子结构在中柱失效连续倒塌条件下的破坏模式、力学形态和抗倒塌机理... 以钢框架中3种不同连接节点形式(栓焊连接、顶底角钢腹板双角钢连接和腹板双角钢连接)的两跨三柱型梁柱子结构为研究对象,通过对中柱施加静力荷载的大变形试验考察梁柱子结构在中柱失效连续倒塌条件下的破坏模式、力学形态和抗倒塌机理。结果表明:栓焊连接试件因梁柱节点处梁端受拉翼缘发生断裂而失效;顶底角钢腹板双角钢连接试件为梁柱相连的受拉角钢在螺栓孔处发生断裂,且因梁端腹板螺栓孔发生承压破坏而失效;腹板双角钢连接试件因腹板两侧角钢在螺栓孔处断裂而破坏。梁柱节点刚度对结构的抗倒塌性能影响较大,腹板双角钢连接试件主要通过悬链线机制提供抗力;而其他两类试件在加载前期主要通过梁机制提供抗力,进而转变由悬链线机制来抵抗外部荷载。其中,顶底角钢腹板双角钢连接试件在后期更能充分发展梁端节点转角和梁截面轴力,表现出更为富余的抗倒塌能力储备。 展开更多

关键词 钢框架 节点刚度 梁柱子结构 试验研究 抗倒塌机理

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金属板材屈服行为与塑性失稳力学模型在微尺度下的应用 被引量：10

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作者 万敏 程诚 +2 位作者 孟宝 吴向东 蔡正阳 《精密成形工程》 2019年第3期1-13,共13页

板材屈服准则与塑性失稳模型是精准描述高性能构件成形或服役过程的基础与前提。在板材塑性成形过程中,试样几何尺寸、材料晶粒大小、自由表面粗化和织构分布等都会对材料的塑性变形行为产生不可忽略的影响,导致单一尺度下的本构模型和... 板材屈服准则与塑性失稳模型是精准描述高性能构件成形或服役过程的基础与前提。在板材塑性成形过程中,试样几何尺寸、材料晶粒大小、自由表面粗化和织构分布等都会对材料的塑性变形行为产生不可忽略的影响,导致单一尺度下的本构模型和断裂准则不能有效预测微观尺度下的材料变形行为和各种缺陷,大大限制了合金板材在航空、航天、汽车、医疗等工业上的应用。对现有屈服准则的研究进展进行了较为全面的回顾,从Hill、Hershey-Hosford和Drucker这3个系列出发,分别进行了对比分析,并总结了目前国内外用于验证屈服准则的金属板材双向拉伸实验机发展状况。基于不同的破裂失稳机理,将失稳模型分为宏观失稳准则、韧性断裂准则和耦合材料损伤演化的韧性断裂准则,并分别进行了归纳和阐述。此外,随着微成形技术的逐步推广,也对宏观塑性成形理论在微尺度下的应用进展进行了说明,指出了宏观屈服准则和失稳模型在微尺度下的不足和缺陷。最后讨论了宏观屈服准则和失稳模型今后的发展趋势以及宏观塑性成形理论在微尺度下的应用前景。 展开更多

关键词 板料成形 屈服准则 塑性失稳 微尺度

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基于楼板组合效应的梁柱子结构抗倒塌性能研究 被引量：4

6

作者 钟炜辉 谭政 +2 位作者 宋晓燕 孟宝 郑玉辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期261-270,共10页

以钢框架中栓焊连接组合梁柱子结构(两跨三柱型)为研究对象,通过单调静力加载试验研究其在中柱失效工况下的破坏模式和力学机理。试验结果表明:靠近失效柱处梁端受拉翼缘首先断裂,裂缝不断向上发展直至腹板断裂。试件在大变形阶段因双... 以钢框架中栓焊连接组合梁柱子结构(两跨三柱型)为研究对象,通过单调静力加载试验研究其在中柱失效工况下的破坏模式和力学机理。试验结果表明:靠近失效柱处梁端受拉翼缘首先断裂,裂缝不断向上发展直至腹板断裂。试件在大变形阶段因双跨组合梁之间的协同作用可提供高于前期受弯阶段的承载力。此外,建立了精细化有限元分析模型并与试验结果进行验证,在此基础上,探讨了周边构件的轴向约束对梁柱子结构的抗倒塌承载能力的影响,结果显示梁柱子结构的抗倒塌承载能力会随着周边构件提供的轴向约束增大而提升,但当超过临界值后,其对组合梁柱子结构的抗倒塌承载能力影响很小。通过足尺模型对比分析了带楼板和不带楼板试件的抗倒塌性能,结果表明考虑楼板组合效应试件较不带楼板试件,梁机制峰值承载力提高了42.0%,悬链线机制峰值承载力提高了49.9%。说明楼板组合效应可以显著提高结构在梁机制和悬链线机制的承载能力。最后基于能量平衡原理得到了结构的动力响应曲线,对比可知楼板的存在可使结构在动力荷载作用下表现出更为富余的抗倒塌能力储备。 展开更多

关键词 组合梁柱子结构 静力试验 数值模拟 贡献系数

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基于新型耗能板提升钢框架节点抗震和抗连续倒塌能力 被引量：2

7

作者 孟宝 杜强强 +2 位作者 钟炜辉 段仕超 李亮德 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期83-97,共15页

针对全焊节点在地震和连续倒塌条件下有限的抗倒塌能力,该文基于新型耗能板对其进行改进提升。首先通过试验、数值模拟和理论分析相结合的方法揭示了新型耗能板在单调荷载和循环荷载作用下的力学性能;进而通过新型耗能板与节点在地震作... 针对全焊节点在地震和连续倒塌条件下有限的抗倒塌能力,该文基于新型耗能板对其进行改进提升。首先通过试验、数值模拟和理论分析相结合的方法揭示了新型耗能板在单调荷载和循环荷载作用下的力学性能;进而通过新型耗能板与节点在地震作用和连续倒塌条件下的协同作用,给出了新型耗能板节点的设计方法。结果表明:新型耗能板在单调和循环荷载作用下的力学性能不同,在单调荷载作用下表现为受拉破坏,在循环荷载作用下表现为剪切破坏;通过算例分析表明,新型耗能板节点的抗震与抗连续倒塌设计方法是合理的;新型耗能板全焊节点在地震和连续倒塌条件下主要经历双塑性区域形成阶段和硬化阶段,其中新型耗能板全焊节点的抗震和抗连续倒塌性能的差异主要体现在硬化阶段;新型耗能板的增加可同时有效提高全焊节点在地震和连续倒塌条件下的承载力、变形和耗能能力。 展开更多

关键词 钢框架 节点 新型耗能板 抗震能力 抗连续倒塌能力

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电场辅助镁锂合金超塑变形行为及其在微型热管成形中的应用 被引量：2

8

作者 孟宝 潘丰 万敏 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期142-150,共9页

通过等通道转角挤压工艺制备了不同晶粒尺寸的LZ91镁锂合金,当挤压道次超过8道次后,晶粒尺寸基本不再细化。为了探究电场作用下LZ91镁锂合金的超塑变形行为,设计并制造了电场辅助超塑单向拉伸实验平台,提出了一种“递减式”恒压通电方案... 通过等通道转角挤压工艺制备了不同晶粒尺寸的LZ91镁锂合金,当挤压道次超过8道次后,晶粒尺寸基本不再细化。为了探究电场作用下LZ91镁锂合金的超塑变形行为,设计并制造了电场辅助超塑单向拉伸实验平台,提出了一种“递减式”恒压通电方案,开展了不同电压、初始应变速率和晶粒尺寸下的电场辅助单向拉伸实验。实验结果表明,随着电压的增大,电流的焦耳热效应增大,LZ91镁锂合金的真应力-真应变曲线逐渐呈现出稳态流变特征。所有电压下原始镁锂合金的伸长率差异不明显,最大差异仅为16%。相比于低电压时,在高电压下初始应变速率对LZ91镁锂合金超塑变形行为的影响更加显著。电场对细晶LZ91镁锂合金超塑变形行为影响较大,主要体现在降低超塑变形温度和提高伸长率。在获得电场作用下LZ91镁锂合金超塑性能的基础上,通过DEFORM-3D仿真软件对LZ91镁锂合金微型热管挤压成形工艺进行了设计与仿真,长度为5 mm的坯料仿真得到的微型热管长度为40 mm,微沟槽深度为0.25 mm,等效应变分布均匀,为微型热管电场辅助成形工艺提供了有益探索。 展开更多

关键词 LZ91镁锂合金 超塑变形 电场辅助 微型热管成形工艺

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基于整体效能的不等跨半刚性连接钢框架梁柱子结构抗倒塌设计 被引量：1

9

作者 钟炜辉 郑玉辉 +1 位作者 孟宝 谭政 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期977-986,共10页

不等跨半刚性连接钢框架梁柱子结构在连续倒塌工况下短跨节点由于变形较大而率先发生破坏,结构整体的承载力将快速下降,长跨因失去短跨支持,效能得不到充分发挥。基于增大短跨节点变形能力以提升长跨效能利用的设计理念,针对顶底角钢腹... 不等跨半刚性连接钢框架梁柱子结构在连续倒塌工况下短跨节点由于变形较大而率先发生破坏,结构整体的承载力将快速下降,长跨因失去短跨支持,效能得不到充分发挥。基于增大短跨节点变形能力以提升长跨效能利用的设计理念,针对顶底角钢腹板双角钢半刚性连接节点,探究增加短跨顶底角钢厚度、改变短跨梁翼缘螺栓孔形式等对子结构长短跨抗力机制发展的影响,并通过引入协同工作系数,定量说明长跨效能的发挥程度。结果表明,短跨顶底角钢厚度的增加使得短跨梁机制和悬链线机制提供的抗力明显增大,由于长短跨的协同工作,长跨梁机制和悬链线机制得到进一步发挥;在短跨梁翼缘开设长圆孔,使短跨节点具备更大的变形能力,其倒塌抗力得到提升。针对短跨栓孔长度和顶底角钢厚度的设计可使不等跨梁柱子结构的整体效能得到充分发挥,实现了长短跨协同抵抗外载的理想状态。 展开更多

关键词 钢框架 不等跨 协同工作 半刚性连接 抗力机制

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航空发动机燃烧室帽罩变压边热成形技术 被引量：1

10

作者 孟宝 郑立皇 +5 位作者 韩子健 万坤 姜源源 李又春 马鑫 万敏 《精密成形工程》 北大核心 2023年第1期170-181,共12页

目的 提出帽罩零件真空环境变压边热成形新技术,解决航空发动机燃烧室帽罩零件冷成形回弹大、精度低、内部应力大,以及热成形壁厚不均、氧化严重等问题。方法 利用有限元仿真和工艺试验相结合的方法,选用GH3625高温合金板材研究变压边... 目的 提出帽罩零件真空环境变压边热成形新技术,解决航空发动机燃烧室帽罩零件冷成形回弹大、精度低、内部应力大,以及热成形壁厚不均、氧化严重等问题。方法 利用有限元仿真和工艺试验相结合的方法,选用GH3625高温合金板材研究变压边热成形过程中压边力加载路径对帽罩成形质量的影响,分析热成形模具热膨胀与回弹变形对帽罩尺寸精度的影响,建立考虑热成形、变压边力加载及模具补偿的成形方案。结果 在900℃条件下,帽罩热成形力相比室温下降低约70%,内外径回弹量分别降低约67%和59%。基于几何特征优化的压边力加载路径有助于减小零件型面的回弹。结合回弹变形和热膨胀变形补偿,确定模具总补偿量为内径-0.49mm,外径-0.62mm。工艺试验结果表明,采用模拟所确立的成形方案成形的帽罩质量较好,尺寸精度达到IT9级,型面精度在0.2 mm以内,切边后回弹量为0.1 mm,与有限元仿真结果吻合较好。结论 建立的有限元模型和变形补偿方案可以有效地优化帽罩的工艺成形过程,所提出的变压边热成形技术能够显著降低高温合金变形抗力和回弹,可以解决高精度帽罩零件成形制造难题。 展开更多

关键词 燃烧室帽罩 热成形 变压边力 流动控制 热补偿

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镁锂合金微型热管电场辅助超塑挤压成形 被引量：1

11

作者 孟宝 杨建强 +1 位作者 潘丰 万敏 《精密成形工程》 北大核心 2023年第7期11-19,共9页

目的解决新一代轻质镁锂合金微型热管加工难度大、尺寸精度差、性能不稳定的难题。方法对镁锂合金坯料施加脉冲电流,利用脉冲电流产生的电致超塑性效应提高塑性变形能力,降低镁锂合金微型热管的加工难度。利用有限元仿真和实验相结合的... 目的解决新一代轻质镁锂合金微型热管加工难度大、尺寸精度差、性能不稳定的难题。方法对镁锂合金坯料施加脉冲电流,利用脉冲电流产生的电致超塑性效应提高塑性变形能力,降低镁锂合金微型热管的加工难度。利用有限元仿真和实验相结合的方法,分析微型热管电场辅助超塑挤压过程中微型热管的变形行为与缺陷演变。结果电场辅助超塑成形的挤压力远低于相同温度下纯加热成形的变形力,能够单道次挤压出Φ2 mm的微细热管。结论与相同温度下的纯加热成形相比,电场辅助微型热管超塑挤压成形的变形抗力降低了50%,证明电致超塑性可有效降低镁锂合金微型热管的加工难度。随着超塑挤压速度的增加,变形不均匀性加剧。当挤压速度为0.006~0.02 mm/s时,能够获得尺寸精度和表面质量较好的微型齿槽。当挤压速度超过0.02 mm/s时,容易导致微型齿与管壁区域之间的材料流动不均匀,甚至诱发断裂。当挤压温度为200~280℃时,可以软化材料,降低挤压力,避免了温度过高产生的“焊接”现象。镁锂合金微型热管成形过程受尺寸效应影响,在挤压杆微型齿槽表面,亚毫米尺寸导致镁锂合金与模具间的界面摩擦增大、材料流动变慢,进而影响了微型齿槽的填充质量。 展开更多

关键词 微型热管 镁锂合金 电致超塑性 电场辅助超塑挤压 尺寸效应

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蜂窝圆孔型组合梁柱子结构抗倒塌性能研究

12

作者 钟炜辉 段仕超 +4 位作者 谭政 王丽敏 孟宝 郑玉辉 王洪臣 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期109-119,共11页

为研究蜂窝梁对组合梁柱子结构抗倒塌性能的影响,分别制作了1/3缩尺的实腹式组合梁柱子结构(WUF)和蜂窝圆孔型组合梁柱子结构(WUFC)试件,并对两试件进行中柱失效工况下的静力加载倒塌试验。试验结果表明:试件WUFC破坏模式为中柱节点右... 为研究蜂窝梁对组合梁柱子结构抗倒塌性能的影响,分别制作了1/3缩尺的实腹式组合梁柱子结构(WUF)和蜂窝圆孔型组合梁柱子结构(WUFC)试件,并对两试件进行中柱失效工况下的静力加载倒塌试验。试验结果表明:试件WUFC破坏模式为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先发生断裂,随后,左右边柱节点处梁翼缘也发生断裂;而试件WUF的破坏模式仅表现为中柱节点右侧钢梁下翼缘首先出现断裂,进而裂缝沿螺栓孔竖向发展并最终贯通被剪坏。两试件的变形形态与内力发展趋势相似,但试件WUFC具有更好的变形能力,二者抗力机制可划分为压拱效应阶段、梁机制阶段与悬链线机制阶段,在压拱效应阶段,由于开孔削弱了组合梁的抗弯刚度,试件WUFC的初始刚度较试件WUF下降了8.5%;在悬链线机制阶段,WUFC的悬链线机制得到了充分发展,WUFC的最大承载力和失效位移较WUF分别增大了42.7%和31.9%;梁腹板适当开孔有利于组合梁梁端节点转动与轴力的发展。通过ABAQUS对两个试件进行精细化建模,并与试验结果对比验证了有限元建模方法的正确性。通过对足尺模型的数值模拟研究了径高比、孔间距、孔边距等关键参数对试件WUFC抗倒塌性能的影响,数值分析结果表明:为保证试件WUFC具有良好的抗倒塌性能,径高比宜取50%~70%,孔间距宜取1.0~1.4倍的梁高,孔边距宜等于梁高。 展开更多

关键词 组合梁柱子结构 连续倒塌 参数分析 破坏模式 抗力机制

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航空发动机叶片导流管的固态介质模锻成形技术

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作者 韩金全 王上朝 +1 位作者 孟宝 万敏 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第10期52-60,共9页

对导流管的固态介质模锻成形工艺过程进行了有限元仿真,并对管坯尺寸、芯料体积、管坯与芯料和模具的摩擦系数等工艺参数展开研究,得到该工艺各参数对管坯成形后的厚度分布和形状精度的影响规律。分别通过单向拉伸试验和单向压缩试验,... 对导流管的固态介质模锻成形工艺过程进行了有限元仿真,并对管坯尺寸、芯料体积、管坯与芯料和模具的摩擦系数等工艺参数展开研究,得到该工艺各参数对管坯成形后的厚度分布和形状精度的影响规律。分别通过单向拉伸试验和单向压缩试验,得到管坯材料和固态介质锡的应力–应变关系。给出了以零件最终几何信息来确定管坯和芯料几何尺寸的方法。为了避免飞边的出现,提出了沿切向设置分模面的模具设计方式。依据材料数据、管坯、芯料和模具的几何模型,建立了成形过程的有限元模型并对工艺过程进行仿真。将仿真结果中的零件厚度分布和贴模度作为评价成形质量的指标,分析了管坯和芯料的尺寸参数α和β,以及管坯与芯料、模具的摩擦系数fi和ft对成形结果的影响规律。结果表明,管坯和芯料的周长和容积缩放系数组合为α=1.00和β=1.05,摩擦系数组合为fi=0.05和ft=0.05时更有利于成形结果的厚度和贴模度分布。 展开更多

关键词 高温合金带材 管成形 模锻 固态介质 切向分模面 有限元工艺仿真

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基于地理学的空间认识及中国国土空间功能优化方向分析 被引量：20

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作者 孟宝 邓伟 彭立 《生态经济》 北大核心 2019年第9期170-176,共7页

国土是生态文明建设的空间载体,随着国土空间主体功能区方案的提出并成为国家基本战略之一,多尺度国土空间的格局分析及功能分区、优化成为研究的一大热点。文章在分析已有研究成果的基础上,对国土空间的相关概念进行了梳理,阐明了国土... 国土是生态文明建设的空间载体,随着国土空间主体功能区方案的提出并成为国家基本战略之一,多尺度国土空间的格局分析及功能分区、优化成为研究的一大热点。文章在分析已有研究成果的基础上,对国土空间的相关概念进行了梳理,阐明了国土空间形成过程、格局及功能的相关关系。指出国土空间开发失衡的根本原因包括:国土空间初始格局影响、不同限定区域主体在利益最大化追求过程中看似“理性”的资源抢占和策略选择;以美好愿望为出发点形成的国土空间规划欠完善及执行保障不到位等。围绕地理学“格局—过程”的基本研究途径和方法,提出通过对国土空间现状的准确把握、宏观目标和微观目标的梳理融合、系统和解析相结合的方法思路运用,配以规划机制的优化、法律的保障及博弈过程中的科学性趋优等使中国国土空间开发格局从失衡到平衡,功能从失调到优化。 展开更多

关键词 地理学 主体功能区 国土空间功能区 失衡 优化

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基于多轴同步控制的微尺度双向加载实验系统 被引量：8

15

作者 熊晶洲 万敏 +2 位作者 孟宝 赵越超 吴向东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期174-182,共9页

针对目前微细成形中材料屈服、强化行为实验研究的不足,提出通过建立多轴同步控制的微尺度双向加载实验系统,实现超薄板在复杂加载路径下的性能表征测试。双向加载实验系统基于四轴独立驱动的硬件组成和上、下位机分布式控制策略,采用... 针对目前微细成形中材料屈服、强化行为实验研究的不足,提出通过建立多轴同步控制的微尺度双向加载实验系统,实现超薄板在复杂加载路径下的性能表征测试。双向加载实验系统基于四轴独立驱动的硬件组成和上、下位机分布式控制策略,采用数字散斑测量(DIC)计算实验过程的应变。通过建立交流永磁同步电机(PMSM)控制模型,辨识了速度闭环控制参数。在非线性PID控制方法实现单轴位置闭环控制的基础上,基于虚拟主轴法实现了不同位移/载荷比例条件下的四轴同步运动。双向加载实验结果表明:同步控制精度满足位移小于等于0. 02 mm、载荷小于等于0. 05 k N的要求,可用于超薄板微尺度屈服和强化行为的实验研究。 展开更多

关键词 微细成形 屈服强化行为 微尺度双向加载系统 虚拟主轴法 同步控制

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不同梁线刚度情形下组合梁柱子结构抗倒塌性能研究 被引量：7

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作者 谭政 钟炜辉 +3 位作者 段仕超 孟宝 郑玉辉 宋晓燕 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期57-66,共10页

钢框架结构某根柱失效后,与失效柱相连的双跨梁对剩余结构的内力重分布和实现再平衡起到关键作用,而此时相邻双跨梁的线刚度对结构抗倒塌性能具有显著影响。以栓焊连接节点组合梁柱子结构拟静力试验结果作为校验,验证有限元建模方法的... 钢框架结构某根柱失效后,与失效柱相连的双跨梁对剩余结构的内力重分布和实现再平衡起到关键作用,而此时相邻双跨梁的线刚度对结构抗倒塌性能具有显著影响。以栓焊连接节点组合梁柱子结构拟静力试验结果作为校验,验证有限元建模方法的正确性。并建立了不同梁线刚度情形下的组合梁柱子结构足尺模型,重点分析了不同梁线刚度对组合梁柱子结构的内力发展和抗倒塌性能的影响。对目前基于变形的结构失效判定准则进行修正,基于该修正准则定量分析了双跨梁的梁机制抗力和悬链线机制抗力贡献水平,可为结构抗倒塌设计提供依据,对实际工程应用提供参考。分析结果表明:双跨梁的线刚度决定了梁机制抗力水平;而双跨梁的跨度决定了悬链线机制抗力水平,梁高对其影响较小,过大的梁线刚度不利于结构的位移发展。 展开更多

关键词 组合梁柱子结构 连续倒塌 梁线刚度 失效准则 定量评估

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高温合金超薄板循环塑性本构模型适用性研究 被引量：5

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作者 王彦菊 李神龙 +4 位作者 贺炜林 沙爱学 贾崇林 孟宝 万敏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期147-155,共9页

高温合金具有优良的综合性能,是航空发动机高性能构件的首选材料。由于高温合金带材屈服强度高、壁厚超薄、回弹明显、构件成形精度难以控制,因此研究现有循环本构模型对于高温合金带材变形预测的适用性具有重要意义。基于循环剪切实验... 高温合金具有优良的综合性能,是航空发动机高性能构件的首选材料。由于高温合金带材屈服强度高、壁厚超薄、回弹明显、构件成形精度难以控制,因此研究现有循环本构模型对于高温合金带材变形预测的适用性具有重要意义。基于循环剪切实验,研究了不同循环塑性本构模型(Armstrong-Frederick(A-F)模型、Yoshida-Uemori(Y-U)模型和the anisotropic nonlinear kinematic(ANK)模型)对高温合金超薄带材循环塑性变形响应的表征效果。同时,通过U形弯实验和有限元仿真结果的对比,分析了不同屈服准则(Hill48,Barlat89和YLD2000-2d)结合不同循环塑性模型对于回弹预测的影响。结果表明,采用Y-U模型对高温合金超薄板循环塑性变形行为的表征能力最好,A-F和ANK模型次之。采用Y-U模型对回弹的预测精度高于各向同性模型和A-F模型,而屈服准则对回弹预测精度的影响不大,采用基于Hill48和YLD2000-2d屈服准则的Y-U模型,回弹预测误差可以控制在5%以内。 展开更多

关键词 高温合金 循环塑性本构模型 循环剪切实验 回弹预测 Y-U模型

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考虑制造约束的印刷电路板式换热器优化设计 被引量：4

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作者 杜默 孟宝 +1 位作者 潘丰 万敏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1994-2005,共12页

针对印刷电路板式换热器(PCHE)的微流道结构参数设计制造一体化问题,开展了考虑制造约束条件的换热器性能优化的研究。通过流体仿真分析了流道宽度、深度和深宽比对温度分布、压力损失和换热系数的影响。使用多目标遗传算法(MOGA)建立... 针对印刷电路板式换热器(PCHE)的微流道结构参数设计制造一体化问题,开展了考虑制造约束条件的换热器性能优化的研究。通过流体仿真分析了流道宽度、深度和深宽比对温度分布、压力损失和换热系数的影响。使用多目标遗传算法(MOGA)建立了换热性能的多参数多目标性能优化仿真模型,根据性能优化获得的设计参数建立微流道结构辊压成形工艺仿真模型,得到制造约束条件,将制造约束反馈到性能优化仿真模型中,得到宽为0.29 mm、深为0.39 mm的矩形微流道优化设计参数,且通过辊对辊(R2R)的辊压工艺实验验证了该优化方法的可行性。考虑制造约束的换热器优化设计方法在性能优化设计阶段引入工艺限制条件,是实现换热器一体化设计制造的有效手段。 展开更多

关键词 印刷电路板式换热器(PCHE) 多目标遗传算法(MOGA) 换热性能 制造约束 辊压工艺

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特种能场辅助微塑性成形技术研究及应用 被引量：8

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作者 曹伯楠 孟宝 +3 位作者 赵越超 赵睿 韩金全 万敏 《精密成形工程》 2019年第3期14-27,共14页

特种能场辅助微塑性成形技术是利用声、光、电、磁等特殊能量源对微型零件变形过程进行调控的先进制造技术。特种能场已被证明在宏观尺度下对于降低零件加工难度、提高尺寸精度、改善材料微观组织、提升构件力学性能、提高表面质量等存... 特种能场辅助微塑性成形技术是利用声、光、电、磁等特殊能量源对微型零件变形过程进行调控的先进制造技术。特种能场已被证明在宏观尺度下对于降低零件加工难度、提高尺寸精度、改善材料微观组织、提升构件力学性能、提高表面质量等存在促进作用。然而,在微塑性成形过程中,材料的变形特性在尺寸效应的影响下与宏观情况存在一定差异。梳理了特种能场辅助微塑性成形技术的研究进展,总结了微型零件在特种能场辅助下的成形特点。其中,着重综述了超声场辅助微成形中体积效应和表面效应的宏观表现及微观机理,展示了多种微成形工艺中超声场对微型零件成形质量的提升效果。同时,重点概述了电场辅助微成形时材料力学性能及微观组织演变规律,剖析了电致塑性效应产生的本质原因。此外,列举了激光、电磁、高压流体等其他特种场辅助微成形的原理及作用效果。最后,对特种能场辅助微成形的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 特种能场 塑性成形 变形行为 微尺度

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飞机复杂曲面蒙皮零件充液拉深技术研究 被引量：10

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作者 曾一畔 董锦亮 +3 位作者 宋炳毅 王储 孟宝 万敏 《精密成形工程》 2019年第3期59-65,共7页

目的研究充液拉深工艺参数对飞机复杂曲面蒙皮零件成形质量的影响规律。方法以飞机灯罩蒙皮零件为研究对象,结合材料力学特性分析了零件的工艺性。基于破裂和起皱失稳条件理论研究了零件的加载工艺窗口,利用有限元方法分析了零起皱和破... 目的研究充液拉深工艺参数对飞机复杂曲面蒙皮零件成形质量的影响规律。方法以飞机灯罩蒙皮零件为研究对象,结合材料力学特性分析了零件的工艺性。基于破裂和起皱失稳条件理论研究了零件的加载工艺窗口,利用有限元方法分析了零起皱和破裂等缺陷,通过优化工艺参数和拉延筋参数获得了合格的构件。结果基于仿真优化结果,进行了模具设计和工艺验证实验,分析了实际充液拉深过程中缺陷产生的原因,为落差较大蒙皮零件的精密制造提供参考。结论对于具有多特征的复杂零部件,过渡曲面易产生起皱缺陷,仅通过调整液室压力或毛料尺寸的方法无法在保证不发生拉裂和贴模问题的前提下消除起皱缺陷。通过设置拉延筋来增加材料流动阻力、控制材料流动,可以消除过渡区域的起皱缺陷。 展开更多

关键词 复杂曲面构件 液压成形 加载路径 缺陷分析

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