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室溫下金屬圓棒試樣高應(yīng)變速率拉伸試驗影響因素分析
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在不同應(yīng)變速率下對鑄鐵和鑄鋁圓棒試樣進行了單軸高速拉伸試驗,研究了它們的動態(tài)力學(xué)性能及斷裂情況,分析了相關(guān)因素對試驗的影響。結(jié)果表明:測試應(yīng)變、應(yīng)力的方法,試樣標(biāo)距長度及夾持端長度等對試驗準(zhǔn)確性和曲線振蕩程度有較大影響;使用比剛度和比強度高的夾具、短標(biāo)距試樣、應(yīng)變片測試應(yīng)力、兩臺相機測試應(yīng)變、適當(dāng)增加夾持端長度可以提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
工程上對金屬材料的拉伸試驗通常要求應(yīng)變速率在10?2~103 s?1之間。一般應(yīng)變速率小于0.1 s?1時,可以在靜態(tài)試驗機上進行試驗,規(guī)范參考GB/T 228.1—2010《金屬材料拉伸試驗 第1部分:室溫試驗方法》;當(dāng)應(yīng)變速率大于0.1 s?1時,需要在高速拉伸試驗機上進行試驗,稱為高應(yīng)變速率拉伸測試。ISO 26203-2:2011 Metallic materials — Tensile testing at high strain rates — Part 2: Servo-hydraulic and other test systems 及 GB/T 30069.2—2016對金屬板材試樣的高應(yīng)變速率拉伸測試有詳細的說明,但對金屬圓棒試樣缺乏指導(dǎo)性規(guī)范。
機械設(shè)備結(jié)構(gòu)件多為鑄件,其力學(xué)性能關(guān)系到產(chǎn)品的碰撞安全性。鑄件的力學(xué)性能一般通過測試標(biāo)準(zhǔn)圓棒試樣獲得,因此了解圓棒試樣高應(yīng)變速率測試時的影響因素,獲得準(zhǔn)確的高應(yīng)變速率條件下的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線等相關(guān)信息對零件結(jié)構(gòu)的碰撞安全性評價非常重要。
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試驗材料及方法
試驗材料為啞鈴型鑄鋁和鑄鐵件,根據(jù)常用零件的最小壁厚,選擇平行段直徑為 5 mm、夾持端直徑為 12 mm 的試樣。平行段工作部分表面粗糙度為 0.32 μm,同軸度小于 0.01 mm,使用銑床和外圓磨床進行加工。
展開 木材也能焊接?木材焊接技術(shù)了解一下!
圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接技術(shù)如何應(yīng)用呢?
圓棒榫是家具工業(yè)中較常見的插入榫,板式家具部件之間的接合與定位、實木框架的接合均可通過圓棒榫將若干個部件組裝在一起。
近年來,高速旋轉(zhuǎn)圓棒榫木材焊接技術(shù)在歐洲已于家具部件直接和角部結(jié)合兩類連接方式中展開應(yīng)用研究,其結(jié)構(gòu)強度、產(chǎn)品穩(wěn)定性符合相關(guān)要求。
實木家具直接結(jié)合怎么用?
實木家具中的直接結(jié)合是最基本的裝配方式之一,如果采用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接,結(jié)果如何一定是大家最為關(guān)心的問題。
研究人員選取斜接、搭接和鳩尾接三種家具部件直接結(jié)合方式,對圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接體與圓棒榫膠接合體、釘接合體進行力學(xué)性能比較,研究結(jié)果認為圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接較釘接有較好的強度和剛度、與圓棒榫膠接強度和剛度相當(dāng),可以在家具部件裝配中應(yīng)用。
展開 圓棒的滾壓仿真CAE ¥99
<p>圓棒的滾壓仿真,棒旋轉(zhuǎn)本身產(chǎn)生應(yīng)力,結(jié)果有問題,必須轉(zhuǎn)化為球旋轉(zhuǎn),滾壓球既能繞棒公轉(zhuǎn),也能自轉(zhuǎn),詳情可查看B站視頻</p><p>https://www.bilibili.com/video/BV1YT41147ta/?vd_source=9f1dda2358e63ace0b661e56fe417806</p>
【見多識廣】木材也能焊接?這是新技術(shù)嗎?
▲使用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接的Z字椅
▲使用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接的柜子
▲圓棒榫高速旋轉(zhuǎn)摩擦焊接機
圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接在國內(nèi)有前景嗎?
如果技術(shù)成熟且成本得到有效控制的話,這項連接技術(shù)應(yīng)當(dāng)是具有不錯前景的。

基于晶體塑性有限元(CPFEM)的鈦合金圓棒拉伸過程模擬
利用CPFEM方法對鈦合金圓棒拉伸過程進行模擬,使用UMAT子程序以及Abaqus有限元軟件作為晶體塑性有限元分析的實現(xiàn)方式。并且,在一些復(fù)雜工藝條件下如切削、軋制、沖壓等,CPFEM方法同樣適用,能夠模擬材料變形過程中的非線性行為和動態(tài)響應(yīng)。
在晶體塑性有限元中,首先在Abaqus中建立了單軸拉伸有限元模型如圖1所示,材料被建模為包含大量晶粒的集合體如圖2所示,每個晶粒都有其特定的晶體取向,并且每個晶粒的變形過程均考慮了滑移和孿晶的變形機制。
圖1 單軸拉伸有限元模型示意圖
圖2 單軸拉伸晶體塑性模型示意圖
通過有限元方法,可以計算出在給定拉伸載荷下,這些晶粒如何相互作用,以及它們?nèi)绾坞S時間變形。這種方法能夠提供關(guān)于晶體材料內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變和變形機制的詳細信息,有助于理解材料在受力時的響應(yīng),并優(yōu)化材料的設(shè)計和加工過程。圖3所示為單軸拉伸過程應(yīng)力云圖,圖4所示為單軸拉伸過程孿晶云圖。
圖3 單軸拉伸過程應(yīng)力云圖
圖4 單軸拉伸過程孿晶云圖
通過晶體塑性有限元方法,可以對材料變形過程中的晶體學(xué)取向信息進行分析。圖5所示為單軸拉伸過程晶粒歐拉角云圖,其中SDV55、SDV56、SDV57分別對應(yīng)歐拉角φ1、φ、φ2。
圖5 單軸拉伸過程晶粒歐拉角云圖
綜上所述,晶體塑性有限元是一種強大的數(shù)值模擬技術(shù),能夠深入分析晶體材料的塑性變形行為,為材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供有力支持。
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展開 五金沖壓模具配件有哪些
常見的五金沖壓模具配件類型有:
H型直身沖頭、A型二級沖頭、刃口成型沖頭、K型抽芽沖頭、B型引導(dǎo)沖頭、A型子母沖頭、凸模、凹模、襯套、高速鋼圓棒、超微粒子鎢鋼圓棒、粉末高速鋼圓棒、浮升銷、浮料銷、止付螺絲、定位銷(固定銷)、等高套筒、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、精密級鍍鉻導(dǎo)柱、精密級銅鈦合金導(dǎo)套、自潤滑導(dǎo)套、內(nèi)導(dǎo)柱組件、模座用滑動導(dǎo)柱組件、模座用滾珠導(dǎo)柱組件、可拆解滾珠導(dǎo)柱組件、外導(dǎo)柱組件、鋼珠套(保持架)、獨立導(dǎo)柱、六角螺絲、等高螺絲等。
五金沖壓模具常用的配件有哪些
3.高速鋼圓棒、超微粒子鎢鋼圓棒、粉末高速鋼圓棒。
4.浮升銷、浮料銷、止付螺絲、定位銷(固定銷)。
5.等高套筒、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、精密級鍍鉻導(dǎo)柱、精密級銅鈦合金導(dǎo)套、自潤滑導(dǎo)套、內(nèi)導(dǎo)柱組件、模座用滑動導(dǎo)柱組件、模座用滾珠導(dǎo)柱組件、可拆解滾珠導(dǎo)柱組件、外導(dǎo)柱組件、鋼珠套(保持架)、獨立導(dǎo)柱、六角螺絲、等高螺絲等。
求教,單軸拉伸試件GTN模擬的幾個問題,萬分感謝
在用gtn模型模擬如圖所示的圓棒缺口試件的拉伸過程時,有幾個小問題,請教各位!
將圓棒試件簡化成二維軸對稱的1/4模型,如何提取載荷位移曲線?
拉伸過程屬于準(zhǔn)靜態(tài)過程,采用explicit模擬,需不需要先做頻率提取?如果做頻率提取,是采用1/4模型,還是建立整體模型?還是要用三維模型?邊界條件如何選取?
高速重載齒輪的熱處理工藝
2.生產(chǎn)工藝結(jié)果與討論
(1)熱處理生產(chǎn)工藝
檢查試樣用同爐的∮32mm和∮16mm的圓棒試樣,∮32mm圓棒試樣用于檢測心部硬度,∮16mm的圓棒試樣用于檢測淬硬層深。
①滲碳:930℃強滲期2.5~3h,碳勢1.18%CP左右,擴散期1.5h,碳勢0.68%CP左右。
②淬火:840℃,保溫40min,碳勢0.68%CP,淬火油溫65℃,淬火時間40min。
③高溫回火:650℃保溫2h,冷至550℃出爐。
④再次淬火:溫度790℃,碳勢0.85%CP,保溫時間1.5h,用分級淬火油,淬火油溫65℃,淬火時間30min。
⑤低溫回火:根據(jù)實測硬度值確定為150℃,保溫4h。
⑥拋丸。
(2)試樣檢測結(jié)果
試樣的金相顯微組織如圖2所示, 組織為隱針馬氏體+少量鐵素體+少量殘留奧氏體。
在實物零件的齒面和端面檢測硬度基本在58.2~59.3HRC,其中齒面硬度稍高。
在四件齒輪的端面分別敲鋼印號1~4,經(jīng)熱后測量公法線和內(nèi)花鍵M值都滿足要求,其中公法線跳動量在0.03~0.07mm變動(見表3),M值跳動量在0.03~0.06mm(見表4)。
展開 一種鋁合金輪轂的閉式鍛造工藝方案
鋁合金輪轂的整個生產(chǎn)工藝流程為:鍛件圖設(shè)計→6082圓棒下料→鍛造用模具設(shè)計→網(wǎng)帶爐加熱→1600t螺旋壓力機終鍛→有限元數(shù)值模擬→固溶(時效熱處理)→精加工→組裝。其中鍛造工藝流程不包括最后三項。
鍛件圖設(shè)計
鍛件在設(shè)計的時候,外拔模角度大于3°,底部圓角大于R2mm,單邊的余量放大到2mm,如圖1所示。材料為6082T6,經(jīng)過三維計算,鍛件重約17.0kg。
圓棒下料
閉式下料系數(shù)一般為1.05~1.1。所以,下料的重量(W下)=(W重)×(1.05~1.1)=17.86kg。鍛件外徑φ350mm。為了防止坯料在模具中偏心,坯料外徑設(shè)計成φ345mm,計算下料長度約70mm。
鋁合金輪轂的鍛造模具設(shè)計
考慮到材料的利用率問題,首選方案是采用閉式鍛造進行。圖2是鍛造模具的組裝圖。上模圈通過裝配方式與上模套進行配合。沖頭與上模套進行裝配。1、2、3固定在螺旋壓力機的上模板上,隨著壓力機滑塊做上下往復(fù)運動。4、5、9采用同樣的方式配合,固定在下模上。為了防止下模鑲塊的轉(zhuǎn)動,采用定位鍵進行止動。頂桿采用分體式,螺紋連接。頂出塊的頂出面盡量越大越好,防止鍛件中心被頂穿。
圖1 鍛件圖設(shè)計
圖2 鍛造模具的組裝圖
1-沖頭 2-上模套 3-上模圈 4-下模 5-下模圈 6-定位鍵7-頂出塊 8-頂桿 9-下模鑲塊
上模沖頭為了方便排氣,排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計成側(cè)向排氣。下模設(shè)計余塊,防止有些位置余量不足,加工不出導(dǎo)致報廢。下模鑲塊和下模設(shè)計成分體式,防止出現(xiàn)應(yīng)力集中后斷裂。設(shè)計成分體式,模具的更換成本小,單件使用損壞,需要更換時方便。
坯料鋸切成片,加熱溫度480~500℃,將坯料放置于終鍛下模型腔中。壓力機采用1600t電動螺旋壓力機,或者1600t摩擦壓機。
展開 基于不同斷裂準(zhǔn)則的 6061-T651 鋁合金板抗沖擊性能數(shù)值仿真研究
應(yīng)力狀態(tài)相關(guān)項參數(shù) D1~D3,通 過擬合不同缺口半徑的常溫、準(zhǔn)靜態(tài)、缺口圓棒拉 伸試樣的斷裂應(yīng)變獲得。應(yīng)變率相關(guān)項系數(shù) D4,可 通過不同拉伸速率下圓棒拉伸試樣的斷裂應(yīng)變擬合 得到。此外,溫度相關(guān)項參數(shù) D5 和 D6,可通過不 同溫度下圓棒拉伸試樣的斷裂應(yīng)變擬合得到,詳細 過程見文獻[19]。
WMJC 斷裂準(zhǔn)則表達式如下
式中,C1、C2、C3為材料性能參數(shù),θ 為正交標(biāo)準(zhǔn) 化后的 Lode 角[20](后文簡稱為 Lode 角),定義為
由于 WMJC 斷裂準(zhǔn)則考慮了 Lode 角的影響, 所以需要在缺口圓棒拉伸試樣的基礎(chǔ)上,再加上平 面應(yīng)變和平面剪切拉伸試樣,以獲得材料在不同應(yīng) 力三軸度和不同 Lode 角下的斷裂應(yīng)變,最終擬合得 到參數(shù) C1~C3 的值,詳細過程參考文獻[11, 13]。 WMJC 斷裂準(zhǔn)則的應(yīng)變率項參數(shù)和溫度項參數(shù)與 MJC 斷裂準(zhǔn)則相同。 由于沖擊是一個高速過程,產(chǎn)生的熱能無法及 時傳遞出去,因此被認為是絕熱過程。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 溫度的公式如下所示[21]
式中,ρ、Cp 分別為材料密度和比熱容;χ是泰勒奎尼系數(shù),表示非彈性能以熱能的形式消耗的比率, 絕熱過程χ一般取 0.9[21]。 材料斷裂采用線性損傷積累,損傷變量 D 定 義為[21]
式中,Δεeq 為每一顯式增量步的等效塑性應(yīng)變增量; εf 為當(dāng)前狀態(tài)公式(2)、(3)計算出的斷裂應(yīng)變。當(dāng) D=1 時,對失效單元進行刪除;數(shù)值計算過程所需 材料參數(shù)如表 1 所示[13]。
綜上可以發(fā)現(xiàn),MJC 斷裂準(zhǔn)則相比 WMJC 斷 裂準(zhǔn)則由于標(biāo)定過程更為簡單,效率更高,在工程 應(yīng)用上目前仍占據(jù)主要地位。
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服務(wù)能力 | 聚烯烴微觀結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)表征系統(tǒng)解決方案
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金屬圓棒膠粘接頭在高拉伸速率下的抗拉強度評價方法
【科普】膠粘劑和粘接的試驗方法匯總
因此,D897已被D2095(條型和圓棒試件拉伸強度測試方法)所代替。這種試件按照ASTMD2094(粘接試驗中條型和圓棒試件的制備)標(biāo)準(zhǔn)制作,很容易調(diào)整同心度。如果正確地制作試件和進行試驗,便能較精確地測定拉伸粘接強度。拉伸試驗是評價膠粘劑最普通的試驗。盡管是有經(jīng)驗人員設(shè)計的接頭,也不能保證加荷時完全是拉伸形式。大多數(shù)結(jié)構(gòu)材料都比膠粘劑的拉伸強度高。拉伸試驗的優(yōu)點之一是能得到最基本的數(shù)據(jù),如拉伸應(yīng)變、彈性模量和拉伸強度。
加利福尼亞理工學(xué)院的維謙斯及其同事對拉伸試驗的應(yīng)力分布進行了分析,發(fā)現(xiàn)除非是當(dāng)膠粘劑與被粘物的模量相匹配時,應(yīng)力在整個試件里的分布是不均勻的。這種模量的差異造成了剪切應(yīng)力沿界面?zhèn)鬟f。
剪切
單純剪切應(yīng)力是平行于粘接面所產(chǎn)生的應(yīng)力。單搭接剪切試件不能代表剪切,但卻很實用,制作比較簡單,測得的數(shù)據(jù)有實用價值、重復(fù)性好。
剪切試驗是很普通的試驗(對比下列的幾種試驗),因其試件制備容易,且?guī)缀涡螤詈筒僮鳁l件對很多結(jié)構(gòu)膠粘劑都適用。與拉伸試驗一樣,剪切試驗的應(yīng)力分布也是不均勻的,破壞應(yīng)力是按常規(guī)方法將負荷除以粘接面積而得膠層里承受的最大應(yīng)力要比平均應(yīng)力高得很多。膠層受到的應(yīng)力與純剪切不同。粘接的"剪切"接頭的破壞形式與膠層厚度和被粘物的剛度有關(guān)有時以剪切破壞為主,有時以拉伸破壞為主。
目前所用的剪切試驗方法,除了ASTMD1002之外,還有ASTMD3163,它與ASTMD1002相比,構(gòu)形幾乎相同,只是厚度不同。該方法解決了膠粘劑易從邊緣擠出來的問題ASTMD3165(層壓復(fù)合的膠粘劑們拉伸剪切強度測試方法)說明了如何制備試件來測定夾層結(jié)構(gòu)的拉伸剪切強度。雙搭接剪切試的標(biāo)準(zhǔn)為ASTMD3528(雙搭接粘接接頭拉伸剪切強度測試方法),其優(yōu)點是受力比較均衡。從而減小了單搭接試驗中的劈裂應(yīng)力和剝離應(yīng)力。
展開 叉型懸臂梁渦街振動數(shù)值仿真 ¥500
<p><a href="http://www.towaseiden.cn/prov_456.html" rel="noopener noreferrer" target="_blank"><strong>叉型振動式料位開關(guān)</strong></a>是基于懸臂梁的振動原理,采用圓棒或音叉作為振動探頭,利用壓電器件實現(xiàn)振動的驅(qū)動與檢測的一種物位測量儀表。計為振動式物位開關(guān)系列產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)達到行業(yè)先進水平,具有極高可靠性。當(dāng)振動探頭與被測介質(zhì)接觸時,振動探頭的振幅或頻率明顯減小,壓電檢測器件輸出信號幅度也隨之減小,信號變化由智能電路檢測分析并輸出一個開關(guān)信號。根據(jù)被測介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理結(jié)構(gòu)的不同,可以選用不同系列的振動式物位開關(guān)。</p><p>渦激振動是由于漩渦的交替脫落,產(chǎn)生脈動載荷,當(dāng)其與結(jié)構(gòu)固有頻率接近時,會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在外載荷作用下出現(xiàn)共振,即所謂的渦激共振。
展開 smufact管材穿孔斜軋模擬
請教了一下專門做穿孔斜軋的老師,他說simufact里面的這個案例和實際的工藝有點不一樣,主要是開始的坯料不一樣,實際中的坯料就是一根圓棒,大家可以看到,在simufact的這個案例中,坯料前端還有倒角。廢話不說了,先上圖,在上動畫。還是和以往一樣,已經(jīng)建立好的模型在附件中。
rolling.rar
建立的模型示意圖
共劃分11000多六面體單元,采用ringmesh網(wǎng)格劃分器
動畫如下。兩個軋輥主動運動,轉(zhuǎn)速:70轉(zhuǎn)/分,推料板施加彈簧推動棒料往前運動一小段,咬入后棒料便靠摩擦力驅(qū)動旋轉(zhuǎn)著向前運動。芯模因為和坯料接觸而被動旋轉(zhuǎn)。