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内衬聚偏二氟乙烯热塑功能层的玻璃纤维复合材料缠绕管弯曲性能测试评价朱有欣1,2,张国利1,2,马小菲1,2,陈光伟1,2,孙颖1,21. 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室2. 天津工业大学复合材料研究所摘 要:增强层缠绕角度和聚偏二氟乙烯(PVDF)表面粗糙度是影响内衬PVDF热塑功能层的玻璃纤维复合材料缠绕管弯曲性能的重要因素.采用3种规格的石英砂对PVDF管进行喷砂处理以获得不同的表面粗糙度,以PVDF管为芯模,采用湿法缠绕制作复合材料管.采用四点弯曲测试方法,测试分析如上2种因素对复合材料管弯曲性能的影响.结果表明,PVDF内衬层经过24mesh喷砂处理后,随者缠绕角度的增大,缠绕管的弯曲强度逐渐减小,而曲率半径先增大后减小,其中采用[+45/-45]4缠绕结构的复合材料管曲率半径最......
热固性复合材料管压缩性能的重要因素.以24 mesh石英砂表面喷砂处理后的内嵌PVDF管为芯模,采用湿法缠绕技术制备不同结构参数的复合材料管.采用压缩实验测试分析如上3种因素对复合材料管压缩性能的影响,并分析其破坏模式与失效机理.结果表明,PVDF经24 mesh喷砂处理后制备的复合材料管压缩强度提高了34.6%,压缩模量减小了46.2%;随增强层厚度的增加,压缩强度逐渐减小后趋于稳定,压缩模量先减小后增大到最大值;随缠绕角度的增大,压缩强度和压缩模量逐渐减小.关键词:聚偏氟乙烯;复合材料管;缠绕角度;缠绕厚度;压缩性能;......
不等开口纤维增强树脂复合材料缠绕壳体非测地线线型设计郭凯特,王春,文立华,校金友西北工业大学航天学院摘 要:线型设计是纤维增强树脂(FRP)复合材料缠绕壳体设计的一项重要研究内容,它对壳体FRP复合材料缠绕制品的质量起关键作用.本文针对不等开口极孔或不同形状封头的FRP复合材料压力容器壳体,基于非测地线缠绕方程,提出了一套非测地线缠绕线型设计方法,建立了根据已知缠绕线型和芯模转角来确定相应的切点数和纱片宽度的计算模型,开发出了一套FRP复合材料缠绕壳体仿真软件系统,对非测地线缠绕线型进行了计算机图像仿真与检验.结果表明:各个设计区间的仿真结果满足设计要求,没有出现缠绕角突变,纤维分布不规律和纤维在局部严重重叠等异常现象.该仿真软件系统可以为工程人员在实际壳体缠绕之前提供参考,缩短缠绕线型迭代试错周期......
钛合金环形管成形模具参数优化 赵恒章1,曾卫东2,赵彬2,周义刚2,杨英丽1,戴毅2 (1.西北有色金属研究院,陕西,西安,710016;2.西北工业大学,陕西,西安,710072) 摘要:在MSC/Superform有限元模拟软件和弹塑性有限元理论的基础上,建立了钛合金环形管成形过程的计算机模拟系统.选取阿基米德螺旋线为牛角芯模中心线设计模具,采用中频感应加热方法,对阿基米德常数,扩径比,弯曲角度等模具参数进行优化模拟.分析可得:(1)阿基米德螺线系数的合理选取能够保证获得较好的壁厚均匀性,模拟得到本工艺较佳系数为1.0;(2)扩径比太大,容易出现起皱,减薄等缺陷;扩径比偏小,腹部增厚,壁厚均匀性降低,本工艺合适的扩径比为1.33;(3)弯曲角度太小,弯管成形过程变形剧烈,成形后弯管的力学性能等不能较好满足要求;弯曲角度太大,变形过程平稳,但随着推制阻力的增大导致推制困难,本工艺......
钼金属板材热态强力旋压工艺研究冯鹏发1,2,党晓明1,2,张常乐1,赵虎1,2,王娜1,2,李付国31. 金堆城钼业股份有限公司2. 陕西省先进钼冶金技术重点实验室3. 西北工业大学摘 要:通过分析蓝宝石单晶生长用旋压钼坩埚的服役过程,钼坩埚的不同部位对蓝宝石生长的作用及影响规律,给出了旋压钼坩埚的失效形式和质量控制要素.通过试验研究旋压载荷因素(旋轮成形角α,旋轮半径Dρ,旋轮尖角半径ρ,旋轮安装角β,旋轮布局),壁厚道次减薄率ψt,旋轮进给量f,芯模-旋轮间隙δ,主轴转速n,旋压温度,加热方式,退火温度和时间等工艺参数,分析底部圆弧部分外裂纹,底部圆弧部分内裂纹,侧壁部分外表面过深毛刺,口部开裂,侧壁壁厚不足,周向壁厚不均,底部圆角下塌,口部尺寸误差等钼坩埚缺陷的影响因素,形成原因及其解决方法,开......
析和基于全过程三维有限元模拟的正交方法,获得多个弯曲成形参数对6061-T4薄壁铝合金管数控弯管回弹的影响.结果表明:1)弯管回弹角随弯曲角度的增大而总体呈线性增大；2)影响弯管回弹的显著性因素从高到低排列为:芯棒-管材间隙,弯曲半径,压模-管材摩擦,防皱块-管材间隙,压模-管材间隙,助推速度,芯模-管材摩擦和芯球个数；3)显著性成形参数对回弹的影响规律与不锈钢和钛合金相似:回弹角随弯曲速度,芯棒-管材间隙,相对弯曲半径,防皱模-管材间隙,压力模摩擦系数,压力模相对助推速度的增大而增大,随芯棒伸出量,芯球个数和芯棒摩擦系数的增大而减小. 关键词:回弹；铝合金管；弯管；绕弯；有限元；正交分析 (Edited by DENG Lü-xiang) Foundation item: Project (50905144) supported by the National Natural......
次复合旋压精确成形全过程的建模仿真研究已成为宇航高新技术发展的迫切要求,然而面临复杂非线性导致的有限元计算的效率和精度难于平衡,网格易畸变,材料性能难于准确描述,多道次旋压建模繁锁易出错等难题. 2.1 有限元计算方法的选择 在大型复杂薄壁壳体多道次复合旋压成形过程中,考虑旋轮和坯料外表面,芯模和坯料内表面的复杂动态接触,并根据大型复杂薄壁壳体多道次复合旋压成形过程的特点及隐式,显...以得到充分细化,并避免旋轮进给至两个网格密度的交界处可能引起的网格严重扭曲变形,提出了采用带缓冲区的分区域,分阶段网格自适应技术应用策略(见图2),由此避免了成形过程中的网格畸变[17]. 2.4 多道次复合旋压建模仿真平台的研发 采用python语言并基于ABAQUS用户图形界面(GUI)工具,研究解决了关键字注册,快速获取建模命令并改写为后台程序主函数,复杂芯模形状的生成以及网......
, 在阴, 阳极之间放置诸如陶瓷球以及玻璃微珠等硬质粒子. 当阴极旋转时, 就会带动这些硬质粒子不停地运动, 摩擦和撞击阴极表面. 运动着的硬质粒子通过紧贴芯模表面摩擦和撞击, 可以阻止氢气泡和杂质在阴极表面长期滞留, 从而避免在铸层表面形成凹坑, 针孔, 麻点和积瘤等缺陷. 通过对已经形成的积瘤等微观突起的机械磨削和抛光作用, 可以抑制积瘤继续长大, 从而实现表面整平的效果. 通过扰动电沉积的结晶过程以影响电铸层的组织结构, 从而改善电铸层的表面质量和性能. 图1 实验原理示意图 Fig.1 Schematic diagram of experimental principle 实验装置示意图如图2所示. 在电铸过程中, 电机带动圆柱形芯模在镂空的内筒中旋转, 内筒外壁和底部均用涤纶布密封. 在内筒和芯模间的硬质粒子完全覆盖芯模表面. 将颗粒状阳极围绕内筒......
Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si合金挤压管采用双轮强力热反旋压工艺进行多道次旋压减薄. 强力旋压在沈阳新光机械厂20 t卧式旋压机上完成, 其基本原理如图1所示. 将毛坯套在芯模上, 芯模随主轴旋转, 旋轮沿芯模平移, 采用与旋压轮同步的电阻加热炉保温, 旋压加热温度为450 ℃. 芯模直径为153 mm, 旋轮圆角半径为8~15 mm. 芯模和旋轮均采用石墨+机油润滑. 当等温旋压过程中厚度累积减少40...+ Al12(Fe,V)3Si的两相弥散微细组织构成(如图5所示),但是, 管材中也存在较粗大的显微组织(如图6所示), 呈组织不均匀性, 这也是喷射沉积坯组织不均匀性"遗传"所致. 然而, 强力减薄旋压是一个局部连续加载而导致局部三维变形累积的过程,在旋压过程中,变形集中发生在与旋轮近似于点接触的变形区.在旋轮加载时, 在旋轮,芯模,接触摩擦以及周围金属禁锢的共同作用下,变形区受到强烈的径向应力,产......
为阴极,并屏蔽芯模两端面的非沉积区,芯模表面经抛光,弱浸蚀处理,再用去离子水洗净后入槽.电源采用直流稳压电源.电机选用普通调速电机,在不同的电机转速条件下,阴极电流密度均采用4 A/dm2,控制电沉积时间,将拉伸试件的电铸层厚度控制在0.75 mm左右.电铸结束后,取出芯模,经清洗,干燥后进行显微硬度测试,然后采用低速走丝电火花线切割机床,将电铸层连同芯模一起切割成拉伸试样,切割完后对电铸层进行脱模,洗净后进行拉伸试验. 图2 摩擦因数与滑动速度的关系[16] Fig. 2 Relationship between friction coefficient and sliding speed[16] 表面粗糙度测试:在Mahr GMBH粗糙度测试仪上测量电铸层的表面粗糙度.测量在脱模前进行,测量时用专门制作的夹具对带有电铸层的芯模进行定位,每个样件在不同部位测量6......
