材料流动

摘要： 为了研究行星滚柱冷轧成形过程中的材料流动行为,首先,根据金属体积不可压缩假设,对差动式行星滚柱丝杠机构(PRSM)的环形滚柱坯件外径尺寸进行了计算与修正;接着,利用有限元软件DEFORM-3D模拟分析了环形滚柱冷轧成形过程中流线网格、径向位移以及应力场随压下深度的变化规律;最后,在宝飞螺PR15设备上开展了环形滚柱冷轧成形实验。结果表明,环形滚柱材料流动主要集中在距坯件表面0.45 mm的范围,齿根与齿廓区的材料致密度大于齿顶区;成形齿顶各处材料径向流动位移不一致导致了V型凹槽缺陷;轧轮齿全高对环形滚柱齿顶材料流动影响较大。该研究为差动式PRSM环形滚柱冷轧加工工艺优化与轧轮设计提供了参考依据。

摘要： 开展了厚度为4 mm的6061铝合金/AZ31B镁合金板的搅拌摩擦对接工艺实验,对比分析了常规搅拌摩擦焊(FSW)和超声振动强化搅拌摩擦焊(UVeFSW)的焊缝横截面与水平截面的材料流动情况、界面金属间化合物厚度、机械锁合程度以及接头拉伸性能等,探究了超声振动的作用机理。结果表明:超声振动能够促进接头不同部位的材料流动和热量传输,从而减小甚至消除焊接缺陷;施加超声振动后,铝/镁界面处的金属间化合物均有所减薄,同时界面机械锁合程度也均有所增强,因此UVeFSW接头的抗拉强度相比于同一工艺参数时FSW接头有所提高,施加超声振动后接头的最高抗拉强度达到了174.20 MPa。

摘要： 电火花沉积材料的过渡形式、过渡形态、结合过程等对沉积的效率、稳定性及沉积层质量有重要影响。为了探究电火花沉积的熔滴转移过程,建立了电火花沉积两极间熔滴过渡的仿真模型,模拟了电极表面熔融液滴变形及脱落的过渡过程,分析了过渡过程中熔滴的形态变化、压力分布及流动趋势。结果表明:熔融电极材料在重力、表面张力及等离子流力的作用下向基体过渡;表面张力加剧了熔滴颈部收缩,促进了熔滴脱落;下落过程中,熔滴形状向扁平的椭圆形转变。

摘要： 在实际工业生产中,通过焊接试验的方法来获得焊缝组织和力学性能的成本较高,因此数值模拟成为预测焊缝微观组织和力学性能的主要方法。基于SYSWELD软件建立了6061-T6铝合金搅拌摩擦焊缝温度场和材料流动的模型,采用电子背散射衍射技术对焊缝区进行微观组织表征。结果表明:随着搅拌头转速的升高,焊接峰值温度和材料流速逐渐增大。焊缝横截面方向温度呈M形不对称分布,且前进侧比后退侧温度高。焊缝中心的晶粒尺寸随着转速的增加而增大、小角度晶粒比例增加且剪切织构强度增强;相同搅拌头转速下前进侧晶粒尺寸和小角度晶粒的比例比后退侧大。焊缝微观组织表征结果与温度场和材料流动的模拟结果基本吻合。

摘要： 目前,基于废水、生物废弃物产生的原料及其他生物质材料开发的高性能材料相继问世.其中一些材料还具有创新的附加功能,有望在将来取代化石原料.德国Fraunhofer界面工程和生物技术研究所(IGB)推出的EVOBO项目中,19家Fraunhofer机构正尝试利用生物循环经济中的材料流动新理念,为可持续经济发展寻找解决方案,进而为新产品的生产提供优质材料.

摘要： 以AA6056铝合金单静止上轴肩双轴肩搅拌摩擦焊(stationary upper shoulder bobbin tool friction stir welding,SSUBT-FSW)接头为研究对象,通过数值模拟与试验相结合的方法,阐明了SSUBT-FSW温度场与应变场分布规律及接头成形机理.结果表明,SSUBT-FSW的上轴肩处于静止状态,有效增加了焊接稳定性,并将最大扭矩减小至55 N·m(常规双轴肩搅拌摩擦焊最大扭矩65 N·m).静止上轴肩对焊缝表面施加顶锻压力,促使弧纹的波峰与波谷的高度差从60μm减小至10μm,显著提高了接头表面光洁度.下轴肩旋转所产生的塑性应变区直径大于搅拌针,促使接头横截面等效塑性应变场呈梯形分布,与横截面温度场具有高度吻合性. SSUBT-FSW过程中产生材料非对称性流动行为,靠近下轴肩的材料流动性显著优于静止上轴肩.

摘要： 农业农村部办公厅:鼓励农业转基因生物原始创新和规范生物材料转移转让转育2月18日,农业农村部办公厅下发关于鼓励农业转基因生物原始创新和规范生物材料转移转让转育的通知。通知明确,鼓励原始创新,支持高水平研究;强化产品迭代,支持高水平育种;发挥市场作用,促进成果转化;加强主体培育,发挥企业主导作用;规范生物材料流动,强化溯源管理;明确全程责任,压实责任主体。

摘要： 为了克服传统铝合金点连接技术存在裂纹、气孔、成形力大和气密性差等不足,实现铝合金板材的高性能点连接,提出了搅拌摩擦铆焊塑性连接新工艺原理,通过理论分析和试验研究,针对不等厚铝合金板材论证了新工艺原理的可行性.首先研究了铝合金板材搅拌摩擦铆焊工艺过程中材料流动行为和温度场分布,重点讨论了转速和持续加热时间对温度变化的影响规律,然后通过控制铆焊热输入量进行了工艺参数优化,并开展了螺纹铆钉式搅拌摩擦铆焊试验研究,最后验证了连接样件横截面材料组织分区与温度场分布的一致性,确定了该工艺的塑性连接机理.结果表明:转速和持续加热时间是影响搅拌摩擦铆焊接头力学性能的关键因素;3 m m和4 m m厚6061-T 6铝合金板材搅拌摩擦铆焊的最优转速范围为1000～1400 r·min-1,持续加热时间为3～15 s;上下板材之间形成冶金结合,塑化材料与螺纹铆钉之间形成机械结合.因此,铝合金板材搅拌摩擦铆焊塑性连接机理符合预期,该新工艺原理有效可行.

摘要： 设计了钝角与圆角两种型面的静轴肩搅拌工具,通过采用7A52与7B52异种材料进行试验,分析两种搅拌工具作用下焊缝成形和材料流动特点,进而分析对不同焊接参数(焊接转速、焊接速度、压入量)对焊缝成形的影响.结果表明,前进侧材料向下流动在顶部形成瞬时空腔,圆角型面轴肩有利于焊缝顶部材料补给前进侧的空腔,在极小压入量0.05mm、焊接转速1000r/mm、焊接速度100～200mm/min范围内均可获得表面光洁、无缺陷的接头;钝角型面轴肩由于不利于补给前进侧的空腔,在前进侧顶部与顶角位置产生缺陷,即使改变工艺参数也无法消除顶角缺陷.

摘要： 针对搅拌摩擦焊焊缝末端存在匙孔的问题,使用无匙孔搅拌摩擦焊工艺进行焊接试验,并使用Fluent软件建立了无匙孔搅拌摩擦焊材料流动的模型.通过焊接接头横截面形貌和数值模拟结果研究无匙孔搅拌摩擦焊过程的材料流动行为.观察焊接接头的横截面可以发现,搅拌区呈上下窄而中间宽的鼓形,热机影响区呈带状分布在搅拌区两侧和下方,外侧是呈盆形的热影响区.数值模拟结果表明,材料高速流动区域主要集中在套筒侧面,套筒内部材料在高速旋转产生的离心力作用下向下流动.提高搅拌工具转速和降低焊接速度可以扩大材料高速流动区域,有利于减少根部弱连接区域的高度;试验结果与数值模拟结果吻合良好.

摘要： 等温局部加载为钛合金大型筋板构件的成形制造提供了新的可行途径,由于成形过程中加载区的材料会转移至未加载区,易使构件产生充填不满、折叠及筋错移等成形缺陷.为此,本文采用不等厚坯料研究材料初始体积分配对局部加载过程中材料流动及成形缺陷的影响.结果发现:分模线附近的材料体积分配对局部加载成形缺陷具有重要影响,减少分模线附近的坯料初始体积可消除折叠缺陷并减缓筋错移量,但可能引起充填不满.合理调控分模线附近的初始材料分配对于提高大型筋板构件的局部加载成形质量具有重要意义.

摘要： 本文利用有限元软件MSC.Marc2010对TC4盒形件超塑成形过程进行了有限元模拟，控制目标应变速率，得到优化的压力—时间曲线。依据模拟得到的优化压力—时间曲线进行实验研究，沿此优化的加载路径分别加载至6个不同的标定压力值（分别为0.5MPa、1Mpa、1.5Mpa、2Mpa、2.3Mpa、2.5Mpa）。测量6个实验零件的外形轮廓和厚度，并分别与相对应的模拟结果进行对比，验证实验与模拟的吻合性。本实验所用盒形件的超塑气胀成形过程大致分为三个阶段：自由胀形阶段，底部贴模阶段和充填圆角阶段。通过应力分布图和厚度分布图，并结合实验结果，分析整个成形过程中的材料流动规律。

摘要： 提取并设计了两种能够有效反映筋板类构件成形特点的T形结构.基于DEFORM有限元软件,研究了局部加载条件(压下区宽度、过渡区宽度、外端约束)对成形过程中材料流动行为的影响规律.结果表明:随着压下区宽度的减小,材料变形行为从镦挤变形模式逐步向剪切变形模式转变;分流线位置随着压下区宽度的减小显著内移,而压下量对其影响不明显;过渡区宽度和外端约束对筋错移、过渡区鼓包和筋充填深度差影响显著.研究结果为筋板类构件成形过程合理局部加载工艺方案的确定提供指导.

摘要： 本文采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对铝合金方盒形件粘性介质压力成形过程进行仿真分析,根据成形试件形状特点和材料力学性能对成形所需坯料尺寸及压边力加载曲线等进行了优化,得到了不同工艺参数条件下的成形试件几何形状和壁厚分布规律,在此基础上进行了粘性介质压力成形试验.结果表明,坯料几何形状影响材料流动规律和试件质量,在合适的压边力条件下,采用粘性介质压力成形方法可以成形出满足使用要求的铝合金方盒形件.

摘要： 超声振动强化搅拌摩擦焊接(ultrasonic vibration enhanced FSW,简称为:UVeFSW)技术是一种新型搅拌摩擦焊接技术,其通过超声工具头直接将超声振动能量施加于搅拌头前方待焊工件上,通过超声与塑性材料相互作用,进而提高搅拌头附近材料的塑性流动性.UVeFSW焊接过程中的材料流动及传热对接头的组织及力学性能有着决定性的作用.本文通过引入声软化百分数来考虑超声的软化作用,建立UVeFSW焊接过程的三维热流耦合数值模型,分析了UVeFSW焊接过程中的温度场及材料流动情况.计算结果表明在UVeFSW焊接过程中超声的软化作用占主导地位,而超声的预热作用相对较小.该模型计算的典型位置的热循环与实验实测结果吻合良好.

摘要： 搅拌摩擦焊(FSW)是英国焊接研究所于1991年发明的固态连接技术。焊接过程中，材料在搅拌头的带动下产生的塑性流动，形成致密的焊缝。材料流动是引起搅拌头附近区域内温度、应力、应变变化的根本原因。本研究基于计算流体力学(CFD)和有限体积法(FVM)，对工业中广泛应用的6061铝合金搅拌摩擦焊过程的温度场进行数值模拟。本文应用搅拌头与材料之间作用的完全粘着模型，采用随温度、应变速率变化的流变应力模型，并以文献值为依据对流变应力模型进行修正。模拟中，采用基于流变应力与应变速率得到的材料塑性流动产热作为热源，并采用压力基耦合的求解器，应用亚松弛技术，计算得到了收敛的稳态解。模拟结果表明，在其他参数不变的条件下，随搅拌头转速的提高，焊接峰值温度逐渐趋近，但无法达到材料的固相线温度。基于此模型计算得到的温度分布与实验结果吻合。

摘要： 基于MSC.Marc软件平台，并通过输入试验数据定义用户材料库，建立了12％SiCp/2024Al复合材料热挤压轴对称刚-塑性热力耦合有限元分析模型。探讨了挤压温度、挤压速度等工艺参数对挤压过程中变形载荷、材料流动、应变和应力场分布等的影响，为进一步设计优化该材料热挤压成形工艺参数提供了理论依据。

摘要： 采用率相关晶体塑性本构关系进行了微小尺度镦粗实验模拟，获得了与实验较为一致的结果。研究表明，晶体塑性理论能够解释并描述微小尺度下材料流动及流动应力特点，并有助于加深对尺度效应现象的理解。

摘要： 建立了精冲挤压变形区的力学模型，提出了精冲挤压材料流动规律及控制原理；通过实验和测试分析了三维精冲件变形截面的金属流线和显微硬度分布；最后用DEFORM软件分析了精冲挤压的成形过程并进行了参数优化。

摘要： 塑性材料的流动是搅拌摩擦焊接过程中的重要研究内容。对塑性材料的流动规律有较好的认识,可以预测FSW接头的形成、建立搅拌头与焊接接头成形关系、解释FSW过程连接机理等。本文介绍了研究塑性材料流动的主要方法。

摘要： 本发明属于提高热电直接转换效率的技术领域，具体涉及一种用液体流动散热使热量在热电转换材料中流动的热电转换电池，包括热电转换电池、液体循环通道等，在第一组热电转换电池中的散热极上设置液体循环通道，把下面的吸热的液体循环通道一设置为一端低一端高的结构，向下对流的液体循环通道二下端连接低的一端，上端连接二次加热的液体循环通道四的一端，向上对流的液体循环通道三的下端连接高的一端，上端连接二次加热的液体循环通道四的另一端，通过液体循环通道中液体的吸热循环散热使散热极和加热极之间的温差加大，用温差实现热量在热电转换材料中的流动，用热量的流动实现热电转换效率的提高，第二组热电转换电池用同样的方法再次利用提高热电转换效率。

摘要： 提供用于DC动力电缆的绝缘材料组合物，其基于每100重量份交联的低密度聚乙烯类树脂包含0.5至5重量份的表面改性的纳米尺寸的立方体氧化镁。具有由本发明的绝缘材料组合物制成的绝缘体的DC动力电缆具有增加的体积电阻率和优良的空间电荷抑制效果。

摘要： 本发明涉及成形用材料的流动速度测量方法及流动速度测量装置，在模型(1)内的模腔壁面(4)设置向通过模腔(3)内的成形用材料(M)的流动前沿(F)投射光的单一的光纤传感器(2)，在运算装置中，基于所述光纤传感器(2)的传感器输出计算表示该传感器输出降低的第一检测时间和该传感器输出稳定的第二检测时间之差的经过时间，根据该经过时间和表示光纤传感器(2)的光纤直径及成形用材料(M)的流动前沿的形状的函数，运算所述成形用材料(M)的流动前沿(F)的通过速度。根据本发明，不需要装配两个以上的传感器，不需要可视化模型那样的装入玻璃等的特殊模型，可通过小型单一的传感器容易地测量模型内的成形用材料的流动速度。

摘要： 本发明提供一种金属薄膜材料流动应力及流动应力‑应变曲线的测定方法，属于热/力模拟实验领域。本发明将待测金属薄膜材料沉积在与其成分相同或相近的体积材料上得到试样，将两个试样以待测金属薄膜相接触的方式叠放封焊在一起，形成压缩试样，进行压缩实验；通过测量某高度压下率压缩样品中金属薄膜的直径，得到待测金属薄膜在对应高度压下率下的流动应力。对压缩试样进行不同高度压下率的等温恒应变速率压缩实验，通过测量系列高度压下率的压缩样品中的薄膜直径和厚度，分别得到待测金属薄膜的系列流动应力和应变，建立待测金属薄膜材料的流动应力及流动应力‑应变曲线。本发明克服了金属薄膜因太薄不能直接加工成压缩实验所需试样尺寸的难题。

摘要： 本发明属于水泥基材料的工作性能测试技术领域，尤其公开了一种水泥基材料流动过程的精密监测装置。本发明通过以半透明平台作为水泥基材料流动性操作平台，并通过在其下方安置摄像机来全程录制水泥基材料在去除试模后流动扩展的过程，既可避免初始阶段水泥基材料的流动性能无法得以监控，又可避免采用直径参数来表征流动度而带来的结果不准确。本发明还提供了基于上述精密监测装置的水泥基材料流动性能的表征方法，其结合图像处理和拟合计算评估了水泥基材料的流动过程参数。本发明提供的精密监测装置及其对应的表征方法，能够精确地分析由胶凝材料、化学外加剂、水灰比等因素导致的浆体流动性能的变化，可用于水泥基材料流变性能的精确测试。

摘要： 本发明涉及流动度测量装置的技术领域，公开了用于建筑垃圾流动性回填材料流动度的测量装置，包括支撑架和设置在支撑架侧面的水泥胶砂搅拌机，水泥胶砂搅拌机的表面设置有可防止水分蒸发的搅拌桶；支撑架的表面通过调节部件设置有支撑框，支撑框的内部固定连接有玻璃平板，调节部件用于调节玻璃平板的角度，支撑框的表面通过复合定位组件设置有截锥圆模，通过设置复合定位组件以及用于调节支撑框的调节部件，可以将截锥圆模准确的定位在玻璃平板的中心，每次测量完流动值后，复位定位组件可以辅助回收回填材料，调节组件可以调节支撑框的角度，进而便于回填材料流入到搅拌桶的内部，实现便于对扩散的回填材料进行回收，方便进行多次测量的效果。

摘要： 本发明涉及施工建筑材料的技术领域，公开了流动化回填材料流动性性能的检测方法，步骤一：材料准备；包括试验槽、抽板、滤纸以及喷壶等等；步骤二：将抽板安装至试验槽，在试验槽的长度方向，抽板将试验槽分隔为第一区间、第二区间；步骤三：在第一区间铺设滤纸，并将滤纸喷湿；在第二区间浇筑回填材料；步骤四：迅速将抽板抽离试验槽，使第一区间与第二区间相连通；步骤五：等待回填材料朝向第一区间流动，直至回填材料停止流动，并记录回填材料的流动距离，即可得知待测回填材料的流动性性能，其流动距离越大，流动性能越好，试验过程操作简便；且第一区间内铺设有浸湿的滤纸，可有效避免回填材料在流动过程中水分流失，减小误差。

摘要： 本发明涉及流动性检测的技术领域，公开了流动化回填材料流动性性能的检测设备，包括试验槽、分隔板、抽板；分隔板沿试验槽的长度方向布置，多个分隔板沿试验槽的宽度方向间隔排列布置，将试验槽分为多个试验区；抽板沿试验槽的宽度方向布置，将试验区分隔为第一区间、第二区间；实验时，首先将待测回填材料填充至第二区间内，试验者可进行定量试验，将达到设定量的回填材料填充至第二区间内，然后将抽板迅速抽出，待测回填材料则朝向第一区间的方向流动，等到待测回填材料停止流动，得出待测回填材料的流动距离，即可得知待测回填材料的流动性性能，其流动距离越大，流动性能越好，试验过程操作简便。

摘要： 本发明提供一种金属薄膜材料流动应力及流动应力‑应变曲线的测定方法，属于热/力模拟实验领域。本发明将待测金属薄膜材料沉积在与其成分相同或相近的体积材料上得到试样，将两个试样以待测金属薄膜相接触的方式叠放封焊在一起，形成压缩试样，进行压缩实验；通过测量某高度压下率压缩样品中金属薄膜的直径，得到待测金属薄膜在对应高度压下率下的流动应力。对压缩试样进行不同高度压下率的等温恒应变速率压缩实验，通过测量系列高度压下率的压缩样品中的薄膜直径和厚度，分别得到待测金属薄膜的系列流动应力和应变，建立待测金属薄膜材料的流动应力及流动应力‑应变曲线。本发明克服了金属薄膜因太薄不能直接加工成压缩实验所需试样尺寸的难题。

摘要： 本实用新型涉及流动性检测设备的技术领域，公开了流动化回填材料流动性性能的检测设备，包括试验槽、抽板；抽板沿试验槽的宽度方向布置，将试验槽分为第一区间、第二区间；沿试验槽的长度方向，试验槽上设有长度刻度线，检测时，首先将待测回填材料填充至第二区间内，试验者可进行定量试验，将达到设定量的回填材料填充至第二区间内，然后将抽板迅速抽出，待测回填材料则朝向第一区间的方向流动，等到待测回填材料停止流动，得出待测回填材料的流动距离，即可得知待测回填材料的流动性性能，其流动距离越大，流动性能越好，试验过程操作简便；且试验槽上设有长度刻度线，可立即读取流动数据，方便快速。