粉末温升论文_马斌斌,刘军,胡仙平

导读:本文包含了粉末温升论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:粉末,粉末冶金,方程,摩擦,微距,激光,模型。

粉末温升论文文献综述

马斌斌,刘军,胡仙平[1](2016)在《基于Johnson-Cook模型对金属粉末高速压制温升影响因素的研究》一文中研究指出高速压制中粉末颗粒在微秒级的时间内发生大变形和微摩擦而产生大量的热,导致颗粒表面接触处温度急剧上升。为了研究颗粒间温升的影响因素,通过MSC.MARC软件对铝粉建立了离散密排球堆积简化模型,对金属粉末温升机理进行了研究。通过对比不同摩擦系数下压制速度对温升的影响,发现提高压制速度能提高颗粒间温升,其原因是摩擦力变大。对不同参数Johnson-Cook模型模拟发现,材料的屈服应力和应变硬化模量对高速压制过程的温升有较大的影响,其中屈服应力影响最大。对大部分金属粉末而言,在一定的压制速度和摩擦系数下,粉末压制和烧结的同步进行是可实现的。以铝粉为例,在摩擦系数0.3,压制速度80 m/s时,局部区域最高温度为678℃,达到熔点以上。(本文来源于《热加工工艺》期刊2016年01期)

吴斌[2](2015)在《金属粉末高速冲击压实温升主导因素》一文中研究指出粉末冶金产品由于其具有独特的化学组成、机械性能、物理性能,以及其经济性和环保性,正被广泛的应用于汽车行业、金属行业、航天事业,以及军工制造中。传统的粉末冶金加工工艺都离不开烧结这一环节,通过烧结使得金属粉末压坯从由粉末颗粒组成转变为一个金属体。但是烧结过程必然伴随着粘结剂的挥发,以及压坯的热变形。其中粘结剂挥发会影响到压坯成型的致密性,在压坯中形成气孔,而且挥发出来的气体也会增加环境负担。故而,对于金属粉末压制一次成型工艺的探索就受到越来越多人的重视。金属粉末高速压制(HVC),通过冲头高速的冲击金属粉末颗粒来达到压制目的的一种新型粉末压制技术。伴随着压制速度的升高,压制过程中产生的热量扩散时间就越短,即金属颗粒之间的接触面温度也就越高,这使金属粉末压制烧结一次成型成为了可能。本文致力于研究金属粉末颗粒在高速压制下的温升问题,探索在不同压制速度下温升的规律以及其主导因素。以非线性有限元软件Marc为分析工具,分别选择铁粉、铜粉、Ti6A l4V粉末为分析研究的材料。通过对比用于研究粉末压制的巴尔申压制方程、北川公夫方程、黄培云压制方程以及Johnson-cook本构方程,最终选用更适合高速压制的Johnson-cook本构方程。针对在大变形仿真时出现的穿透问题,重新定义了金属颗粒间的接触理念,提出接触容差要小于等于步长位移量的观点,成功解决了这个问题。建立了整排9和密排9的有限元几何模型,通过对比计算分析这两个模型的受力及变形情况,发现密排9模型跟符合实际。研究了金属颗粒接触界面的摩擦模型,对比修正的库伦摩擦模型以及剪切摩擦模型的优缺点,针对金属粉末高速压制时颗粒界面摩擦的多变性和不连续性的特点,提出修正的库伦摩擦模型更适宜。根据能量守恒定律,本文主要针对颗粒摩擦做工和塑性变形两个方面开展温升的研究,通过数值仿真分析了叁种金属粉末在不同压制速度区间粉末颗粒温升情况。发现当速度小于5m/s时,由于速度过小摩擦力做功不明显,这时温升是以塑性变形为主的。当速度在5m/s~60m/s之间,随着压制速度的增大,摩擦做功急剧上升,此时摩擦温升在总体温升中占比也越来越大。当速度超过60m/s,塑性变形的温升再次占据了主导因素,其原因是较高的压制速度导致了近似绝热压缩的现象出现。通过金属材料热-机耦合本构关系的求解推导,得到了在高速压制下该本构中影响温升的主导参数为材料的屈服强度。同时通过MARC对材料屈服强度以及与其对应的一次成形所需的压制速度(烧结压制速度)的探索发现,要实现压制烧结同步完成,金属颗粒接触面的温度应该高于该种金属的熔点。研究结果表明,烧结压制速度随着材料的屈服强度的升高先是急剧下降,当屈服强度超过400MPa后,烧结压制速度的变化趋于平缓。同时对比各种材料的计算结果曲线可知,由于铜粉和铁粉的屈服强度较低,其烧结压制速度在100m/s以上,这一速度一般无法用常规设备获得,故而在传统粉末冶金制造技术中很难实现牙花子烧结的一次成型。材料屈服强度在大于400MPa的金属粉末则可以采用电磁脉冲高速压制技术,通过调节加载电压来实现压制速度的变化,从而实现烧结压制一次成形。以上这些研究,为进一步研制金属粉末高速压制设备提供了参考。(本文来源于《宁波大学》期刊2015-06-08)

刘振侠,陈静,黄卫东,吴丁毅[3](2004)在《侧向送粉激光熔覆粉末温升模型及实验研究》一文中研究指出建立了侧向送粉激光熔覆粉末颗粒温升的数学模型 ,该模型可以考虑激光束的功率分布。推导了考虑激光束直径大于粉斑直径和小于粉斑直径两种情况下 ,粉末颗粒在光束辐照下的温升与其在光束下运动时间的关系式。通过算例 ,给出了在不同激光功率下粉末颗粒的温升随其与激光束相互作用时间的关系曲线以及不同颗粒直径条件下粉末颗粒温度随相互作用时间的关系曲线。采用微距摄影技术对粉末颗粒到达熔池表面的状态进行实验观测 ,并采用图像分割技术中的迭代阈值选取方法 ,对所获得的灰度图进行处理从而得到了粉末颗粒到达熔池的温度。计算结果与实验分析获得了相同的结论 ,从而验证了模型的正确性。(本文来源于《中国激光》期刊2004年07期)

李晓杰,王金相,张越举,李瑞勇,赵铮[4](2004)在《爆炸粉末烧结颗粒间摩擦引起的界面温升研究》一文中研究指出针对爆炸粉末烧结过程中颗粒间的摩擦效应提出了一种无夹角斜碰撞模型,分析了烧结过程中颗粒间摩擦力随温度的变化规律,借助于LS DYNA有限元程序研究了冲击压力、颗粒大小、材料强度等因素对孔隙闭合时间的影响,给出了颗粒界面温升的表达式。研究结果表明,由摩擦引起的颗粒界面的温升与材料特性、颗粒度、冲击角度、冲击压力等因素有关,随材料的蓄热能力、传热能力和材料强度的增加而减小,并随着材料疏松程度、颗粒直径、冲击压力的增加而增加;在粉末颗粒直径和冲击压力不是太小的情况下,颗粒表面温度将达到材料的熔点。(本文来源于《高压物理学报》期刊2004年02期)

粉末温升论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

粉末冶金产品由于其具有独特的化学组成、机械性能、物理性能,以及其经济性和环保性,正被广泛的应用于汽车行业、金属行业、航天事业,以及军工制造中。传统的粉末冶金加工工艺都离不开烧结这一环节,通过烧结使得金属粉末压坯从由粉末颗粒组成转变为一个金属体。但是烧结过程必然伴随着粘结剂的挥发,以及压坯的热变形。其中粘结剂挥发会影响到压坯成型的致密性,在压坯中形成气孔,而且挥发出来的气体也会增加环境负担。故而,对于金属粉末压制一次成型工艺的探索就受到越来越多人的重视。金属粉末高速压制(HVC),通过冲头高速的冲击金属粉末颗粒来达到压制目的的一种新型粉末压制技术。伴随着压制速度的升高,压制过程中产生的热量扩散时间就越短,即金属颗粒之间的接触面温度也就越高,这使金属粉末压制烧结一次成型成为了可能。本文致力于研究金属粉末颗粒在高速压制下的温升问题,探索在不同压制速度下温升的规律以及其主导因素。以非线性有限元软件Marc为分析工具,分别选择铁粉、铜粉、Ti6A l4V粉末为分析研究的材料。通过对比用于研究粉末压制的巴尔申压制方程、北川公夫方程、黄培云压制方程以及Johnson-cook本构方程,最终选用更适合高速压制的Johnson-cook本构方程。针对在大变形仿真时出现的穿透问题,重新定义了金属颗粒间的接触理念,提出接触容差要小于等于步长位移量的观点,成功解决了这个问题。建立了整排9和密排9的有限元几何模型,通过对比计算分析这两个模型的受力及变形情况,发现密排9模型跟符合实际。研究了金属颗粒接触界面的摩擦模型,对比修正的库伦摩擦模型以及剪切摩擦模型的优缺点,针对金属粉末高速压制时颗粒界面摩擦的多变性和不连续性的特点,提出修正的库伦摩擦模型更适宜。根据能量守恒定律,本文主要针对颗粒摩擦做工和塑性变形两个方面开展温升的研究,通过数值仿真分析了叁种金属粉末在不同压制速度区间粉末颗粒温升情况。发现当速度小于5m/s时,由于速度过小摩擦力做功不明显,这时温升是以塑性变形为主的。当速度在5m/s~60m/s之间,随着压制速度的增大,摩擦做功急剧上升,此时摩擦温升在总体温升中占比也越来越大。当速度超过60m/s,塑性变形的温升再次占据了主导因素,其原因是较高的压制速度导致了近似绝热压缩的现象出现。通过金属材料热-机耦合本构关系的求解推导,得到了在高速压制下该本构中影响温升的主导参数为材料的屈服强度。同时通过MARC对材料屈服强度以及与其对应的一次成形所需的压制速度(烧结压制速度)的探索发现,要实现压制烧结同步完成,金属颗粒接触面的温度应该高于该种金属的熔点。研究结果表明,烧结压制速度随着材料的屈服强度的升高先是急剧下降,当屈服强度超过400MPa后,烧结压制速度的变化趋于平缓。同时对比各种材料的计算结果曲线可知,由于铜粉和铁粉的屈服强度较低,其烧结压制速度在100m/s以上,这一速度一般无法用常规设备获得,故而在传统粉末冶金制造技术中很难实现牙花子烧结的一次成型。材料屈服强度在大于400MPa的金属粉末则可以采用电磁脉冲高速压制技术,通过调节加载电压来实现压制速度的变化,从而实现烧结压制一次成形。以上这些研究,为进一步研制金属粉末高速压制设备提供了参考。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

粉末温升论文参考文献

[1].马斌斌,刘军,胡仙平.基于Johnson-Cook模型对金属粉末高速压制温升影响因素的研究[J].热加工工艺.2016

[2].吴斌.金属粉末高速冲击压实温升主导因素[D].宁波大学.2015

[3].刘振侠,陈静,黄卫东,吴丁毅.侧向送粉激光熔覆粉末温升模型及实验研究[J].中国激光.2004

[4].李晓杰,王金相,张越举,李瑞勇,赵铮.爆炸粉末烧结颗粒间摩擦引起的界面温升研究[J].高压物理学报.2004

论文知识图

金属粉末温升与入光时间关系图粉末温升模型坐标系一7粉末温升模型坐标系3.8球料比与片状锌粉中位径粒度D5〇...激光功率与粉末粒子温升关系曲线一颗粒形貌随球磨时间的演变图

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