金属材料挤出成型(metal material extrusion, MME)是采用金属粉末与聚合物黏结剂混合丝材为原料,通过成型、脱脂和烧结工艺(shaping-debinding-sintering, S-D-S)制造纯金属零部件的一种增材制造技术。随着MME技术的发展,亟须对其制品...金属材料挤出成型(metal material extrusion, MME)是采用金属粉末与聚合物黏结剂混合丝材为原料,通过成型、脱脂和烧结工艺(shaping-debinding-sintering, S-D-S)制造纯金属零部件的一种增材制造技术。随着MME技术的发展,亟须对其制品的抗冲击性能进行研究,然而相关信息非常匮乏。制备了不同过程参数下的MME试件,并采用夏比摆锤冲击试验研究了其抗冲击性能,探讨了成型方向、填充角度、挤出温度、床温及成型速度等过程参数对试件冲击吸收功的影响。结果表明:当填充角度为45°时,侧置方向成型试件的抗冲击性能最佳,水平方向次之,竖直方向最差;而在0°填充角度下,水平方向成型试件性能最好;进一步提高挤出温度、床温并降低成型速度,可以显著增强试件的抗冲击性能。研究结果为优化MME成型参数提供了理论依据,拓展了其在承受冲击载荷场景下的应用潜力。展开更多
加筋壳结构具有较高的比刚度和比强度,被广泛应用于航空航天承力结构中。可靠性优化设计(Reliability Based Design Optimization,RBDO)方法通过综合考虑结构参数中的不确定性和风险因素,可避免结构的过保守设计,保证其在服役环境中的...加筋壳结构具有较高的比刚度和比强度,被广泛应用于航空航天承力结构中。可靠性优化设计(Reliability Based Design Optimization,RBDO)方法通过综合考虑结构参数中的不确定性和风险因素,可避免结构的过保守设计,保证其在服役环境中的可靠性和安全性。提出了一种基于自适应代理模型的高效RBDO方法,来解决屈曲可靠性约束下的加筋壳结构轻量化设计问题。基于预期可行性函数准则实现了样本点的自适应添加,并通过构建分段函数将离散变量连续化,进而在保证设计结果可靠性的前提下提高优化效率。最后,通过将可靠性优化设计结果与确定性优化结果对比,验证了所提方法的有效性。展开更多
针对重型工程车轮在径向载荷工况下有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)的不准确问题,基于车轮-轮胎接触压力测试结果,构建了一种新的仿真分析模型。首先,测试车轮仅在充气压力工况下的应力数据,并以4阶高斯函数拟合充气压力加载模...针对重型工程车轮在径向载荷工况下有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)的不准确问题,基于车轮-轮胎接触压力测试结果,构建了一种新的仿真分析模型。首先,测试车轮仅在充气压力工况下的应力数据,并以4阶高斯函数拟合充气压力加载模型;然后,测试车轮在充气压力和径向载荷共同作用下的应力数据,消去充气压力的影响,并以4阶傅里叶函数和4阶正弦和函数分别拟合径向载荷周向加载模型和轴向加载模型;最后,通过Ansys软件仿真验证加载模型。结果显示,与实测数据相比,关键校核点的计算误差仅为1.943%。此外,应力分布也显示出高度的一致性,证明了径向接触压力分布模型的准确性和可靠性较高。展开更多
文摘金属材料挤出成型(metal material extrusion, MME)是采用金属粉末与聚合物黏结剂混合丝材为原料,通过成型、脱脂和烧结工艺(shaping-debinding-sintering, S-D-S)制造纯金属零部件的一种增材制造技术。随着MME技术的发展,亟须对其制品的抗冲击性能进行研究,然而相关信息非常匮乏。制备了不同过程参数下的MME试件,并采用夏比摆锤冲击试验研究了其抗冲击性能,探讨了成型方向、填充角度、挤出温度、床温及成型速度等过程参数对试件冲击吸收功的影响。结果表明:当填充角度为45°时,侧置方向成型试件的抗冲击性能最佳,水平方向次之,竖直方向最差;而在0°填充角度下,水平方向成型试件性能最好;进一步提高挤出温度、床温并降低成型速度,可以显著增强试件的抗冲击性能。研究结果为优化MME成型参数提供了理论依据,拓展了其在承受冲击载荷场景下的应用潜力。
文摘加筋壳结构具有较高的比刚度和比强度,被广泛应用于航空航天承力结构中。可靠性优化设计(Reliability Based Design Optimization,RBDO)方法通过综合考虑结构参数中的不确定性和风险因素,可避免结构的过保守设计,保证其在服役环境中的可靠性和安全性。提出了一种基于自适应代理模型的高效RBDO方法,来解决屈曲可靠性约束下的加筋壳结构轻量化设计问题。基于预期可行性函数准则实现了样本点的自适应添加,并通过构建分段函数将离散变量连续化,进而在保证设计结果可靠性的前提下提高优化效率。最后,通过将可靠性优化设计结果与确定性优化结果对比,验证了所提方法的有效性。
文摘针对重型工程车轮在径向载荷工况下有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)的不准确问题,基于车轮-轮胎接触压力测试结果,构建了一种新的仿真分析模型。首先,测试车轮仅在充气压力工况下的应力数据,并以4阶高斯函数拟合充气压力加载模型;然后,测试车轮在充气压力和径向载荷共同作用下的应力数据,消去充气压力的影响,并以4阶傅里叶函数和4阶正弦和函数分别拟合径向载荷周向加载模型和轴向加载模型;最后,通过Ansys软件仿真验证加载模型。结果显示,与实测数据相比,关键校核点的计算误差仅为1.943%。此外,应力分布也显示出高度的一致性,证明了径向接触压力分布模型的准确性和可靠性较高。
