导读:本文包含了高速压制成形论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:粉末,高速压制,Drucker-Prager,Cap有限元模型,密度
高速压制成形论文文献综述
于世伟,周剑,张炜,张雪洁,刘焜[1]（2018）在《粉末高速压制成形件密度影响因素分析》一文中研究指出成形坯件的密度大小及其均匀性是影响粉末高速压制成品力学性能的重要参数。利用Drucker-Prager Cap模型和瞬态显式动力学有限元方法,得到了压制过程中粉末的密度变化和分布规律;量化分析了边壁摩擦因数、高径比、单位质量能量、初始松装密度对密度大小和均匀性的影响,采用正交试验方法研究了这些因素的敏感性。得到的主要结论包括:密度分布不均主要集中于压坯上下端面边缘处,且其密度差随着压制过程的进行不断增大,压坯越靠近边壁的部分,其密度不均匀性越明显;单位质量能量是影响密度的主要因素,改善边壁润滑条件、高径比和初始松装密度并不能有效提高压坯密度;边壁摩擦因数和单位质量能量对密度均匀性影响最大;密度随着单位质量能量的增大而不断提高,当单位质量能量达到临界值后平均密度不再上升,但是密度均匀性不断改善。(本文来源于《中国机械工程》期刊2018年09期）
马春宇,袁军平,陈湘平[2]（2017）在《饰用钨基合金粉末的高速压制成形规律试验》一文中研究指出以WC-Ni-Cr_3C_2-P系合金粉末为研究对象,通过密度测试、SEM断口形貌分析等手段研究了粉末粒度配比、预热处理、压制能量、高径比、质量能量密度等工艺参数对生坯密度、烧结密度、弹性后效、烧结径向收缩率等成形性能指标的影响规律。研究结果表明:粗WC颗粒(2μm)与细WC颗粒(0.4μm)相互搭配的WC-Ni-Cr_3C_2-P系合金粉末具有更好的成形性能;预热处理不能改善该系合金粉末的成形性能;未添加石蜡作为有机成形剂会出现生坯开裂的情况,能保证成形的压制能量范围较窄,但在生坯密度和烧结密度两方面均比添加有机成形剂时更高,实测压制能量为1425 J时,未添加有机成形剂的生坯密度和烧结密度分别达到10.67和13.48 g·cm~(-3),而添加有机成形剂的生坯密度和烧结密度分别只达到9.99和13.39 g·cm~(-3);生坯密度随质量能量密度的提高而提高,添加和未添加有机成形剂粉末的质量能量密度的临界点分别为101.79和118.75 J·g~(-1),质量能量密度超过临界点,并不能进一步提高生坯密度。(本文来源于《锻压技术》期刊2017年08期）
何杰[3]（2016）在《钛及钛合金高速压制成形规律及性能的研究》一文中研究指出钛及钛合金具有弹性模量低、耐蚀性好、比强度高及生物相容性好等优点,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、生物医用及化工等领域。粉末冶金技术具有高效、高精度、高性能及低成本的特点,在节能环保、绿色制造及假合金制备方面具有独特优势。高速压制技术是一种新型的粉末冶金技术,能低成本制备高密度高性能的粉末冶金零件,获得比传统模压更致密的压坯。本研究利用自主研发的机械蓄能式高速压制设备成形纯钛、钛合金及钛基复合材料,系统研究了冲击能量、TiB2含量与烧结保温时间对钛基材料密度及性能的影响,并对纯钛的高速压制成形致密化机理进行了初步探讨,为高速压制成形钛及钛合金的应用提供指导。提高冲击能量能够制备高密度的生坯。随着冲击能量的增加,纯钛生坯密度增大,但密度增长量减小。冲击能量为1805 J时,纯钛有最大生坯密度为4.37 g/cm3,相对密度达96.9%。高速压制过程中,纯钛的高速压制实验数据较符合果世驹方程、川北方程及黄培云方程。纯钛的生坯强度及径向弹性后效亦随着冲击能量的增加而增加。对纯钛的高速压制致密化机理进行初步探讨发现,高速压制属于动压,其压制效果远强于静压,冲击能量越大,压制效果越明显。高速压制过程中,钛颗粒发生了破碎及塑性变形;另外,钛颗粒在致密化过程发生剧烈摩擦、变形及绝热压缩产生了大量热能,导致了温升效应,有利于纯钛压坯的致密化,且有冷焊现象产生。Ti-13Nb-13Zr及Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr钛合金生坯密度及径向弹性后效随冲击能量的增加而增加。冲击能量为1805 J时,Ti-Nb-Zr有最大生坯密度为4.72 g/cm3(相对密度为94.0%),Ti-Nb-Ta-Zr有最大生坯密度为5.63 g/cm3(相对密度为94.1%)。由于粉末体成分及粒径等因素不同,钛合金生坯弹性后效不同,Ti-Nb-Zr生坯的径向弹性后效增加值随着冲击能量增加而减小,而Ti-Nb-Ta-Zr生坯径向弹性后效增加值随之增加。在钛合金中加入不同含量的TiB2,TiNbZr/TiB2(TNZs)及TiNbTaZr/TiB2(TNTZs)合金的生坯密度及径向弹性后效随着冲击能量的增加而增加,但与TiB2含量间无明显规律。真空无压烧结后,研究了烧结坯密度、硬度、抗拉强度等与冲击能量、烧结保温时间、TiB2含量的关系。纯钛的烧结密度、硬度及抗拉强度随冲击能量的增加而增加。延长烧结保温时间能提高试样的烧结密度及硬度。在冲击能量为1805 J且烧结保温为2.5 h时,纯钛具有最大烧结密度为4.50 g/cm3(相对密度达99.8%),最大硬度值为298 HV0.30。过长的烧结保温时间不利于试样获得高的抗拉强度,冲击能量为1805 J且烧结保温1.5 h时,纯钛具有最大抗拉强度为638 MPa。随着冲击能量增加,Ti-Nb-Zr及Ti-Nb-Ta-Zr合金的烧结密度、硬度、抗拉强度及压缩强度增加,烧结收缩率减小。烧结后,Ti-Nb-Zr合金体积略微缩小,Ti-Nb-Ta-Zr合金体积略微膨胀。冲击能量为1805 J时,Ti-Nb-Zr合金有最大烧结密度为4.79 g/cm3,最大硬度值为456 HV0.30;Ti-Nb-Ta-Zr合金最大烧结密度为5.53 g/cm3,最大硬度为325 HV0.30。过长或过短的烧结保温时间都不利于试样获得高的抗拉强度。冲击能量为1805 J且烧结保温2.0 h时,Ti-Nb-Zr合金最大抗拉强度为1167 MPa,Ti-Nb-Ta-Zr合金最大抗拉强度为630 MPa。在钛合金中加入TiB2,TiNbZr/TiB2及TiNbTaZr/TiB2试样的硬度随着冲击能量增加而增加。冲击能量为1805 J时,含有12%TiB2的TiNbZr材料(TNZ4)有最高硬度值为558 HV0.30,含有12%TiB2的TiNbTaZr材料(TNTZ4)有最高硬度值为490 HV0.30。而TiNbZr/Ti B2及TiNbTaZr/TiB2试样的抗拉强度与冲击能量成正比,但随着TiB2含量的增加而减小,含有3%TiB2的TiNbZr材料(TNZ1)有最大抗拉强度为765 MPa,含3%TiB2的TiNbTaZr试样(TNTZ1)最大抗拉强度为702 MPa。(本文来源于《华南理工大学》期刊2016-08-31）
陈峰,闫志巧,蔡一湘,郑玉凯[4]（2014）在《压制方式对电解Cu粉高速压制成形特征的影响》一文中研究指出采用HYP35-2型高速冲击压机对电解Cu粉(<150μm)分别进行单次和2次压制成形,测定压坯的密度、最大冲击力与脱模力,研究压制方式对成形过程的影响。结果表明,在总冲击能量相同的情况下,单次压制的压坯密度高于2次压制的密度;而2次压制时,第1次压制能量较小时获得的压坯密度高于第1次能量较大时的压坯密度。压制方式对最大冲击力的影响与其对压坯密度的影响相似。采用单次压制和2次压制的高速压制方式,脱模力均较低且稳定,压坯密度与最大压力之间的关系符合黄培云压制方程。此外,对比研究了单次压制和2次压制的应力波曲线。(本文来源于《粉末冶金材料科学与工程》期刊2014年01期）
谷成玲[5]（2013）在《粉末高速压制成形坯孔隙度的分形研究》一文中研究指出粉末高速压制成形坯孔隙结构极为复杂,以多孔介质孔隙结构的分形理论为依据,分析了其孔隙结构的分形特性,根据毛管束孔隙模型建立了粉末高速压制成形坯孔隙度的分形模型。以矿用氯化钙粉末为实验表明:多孔介质孔隙率随孔隙分形维数的增大而增大。(本文来源于《煤矿机械》期刊2013年04期）
郑洲顺,徐丹,雷湘媛,应仁仁,周文[6]（2012）在《粉末高速压制成形密度分布的数值模拟及影响因素分析》一文中研究指出将研究不连续体力学行为的离散单元法应用于粉末高速压制致密化过程的研究,将粉末视为黏弹性的离散颗粒,建立粉末高速压制过程颗粒接触模型及每个颗粒的基本运动方程,推导了力与位移表达的粉末高速压制黏弹性本构关系。基于PFC软件实现了铁粉高速压制过程中粉末颗粒二维流动情况及压坯密度分布的数值模拟,模拟结果的密度分布规律与实际压制的密度分布规律较为一致;利用数值模拟结果对影响压坯密度分布的摩擦因数、高径比、双向压制因素进行了具体分析。(本文来源于《材料工程》期刊2012年07期）
李俏杰,郑洲顺,王爽,刘建康[7]（2012）在《高速压制成形粉末流动过程的格子Boltzmann方法数值模拟》一文中研究指出根据高速压制工艺过程的特点,底部和侧面边界采用反弹与反射的混合格式,顶部通过改变分布函数构造能模拟动态压制过程的边界格式。利用粉体的初始密度和压制最大理想密度建立一个动态的松弛函数来代替格子Boltzmann方法的固定松弛时间。对圆柱体及单级台阶的圆柱体模具的高速压制成形过程进行二维数值模拟,直观显示压制过程中粉末的流动以及应力波的形成与传播过程。模拟结果表明:模具形状对应力波的波形有较大影响;压制完成后,圆柱体压坯最大密度差为12 mg/cm3,密度分布均匀且左右对称,压坯顶部和底部密度较中间部分密度稍大,与实验结果基本相似;圆柱体压坯中存在密度较低的横向窄带区域,揭示成形坯有可能形成分层或断裂。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2012年06期）
李俏杰[8]（2012）在《格子Boltzmann方法在几类典型偏分方程及高速压制成形中的应用》一文中研究指出偏微分方程在科学和工程技术中有着广泛的应用,许多实际问题的数学模型都可以用偏微分方程来描述,但很多偏微分方程无法求出解析解,只能用各种方法求出其数值解。格子Boltzmann方法是上世纪八十年代末提出的一种新兴的计算流体力学方法,近年来被许多学者用来求解各类偏微分方程。通过选择合适的格子速度模型和平衡态分布函数,格子Boltzmann模型可以恢复到相应的宏观方程。格子Boltzmann方法是把连续与离散相结合、借助微观模型来模拟宏观输运现象的跨尺度模拟方法,已在众多领域获得成功应用。本文首先对格子Boltzmann方法的发展历程及其在偏微分方程数值解和粉体成形领域的应用进行综述；介绍了格子Boltzmann方法的基本原理和基本模型,并详细阐述了怎样从牛顿运动方程出发推导出格子Boltzmann方程。其次,通过对添加项直接取二阶多尺度展开,避免了演化方程中添加项的一些复杂的偏导数项,将格子Boltzmann方法用于非线性热传导型方程和Klein-Gordon方程的求解；分别对Fisher方程、Newell-Whitehead方程、FitzHugh-Nagumo方程、二次和叁次非线性的Klein-Gordon方程进行了数值求解；数值结果表明格子Bol-tzmnn方法能够有效求解上述方程且能够保证二阶精度,在求解叁次非线性Klein-Gordon方程时,在大振幅周期边界下其计算结果比已有文献中的一些数值结果还更好。再次,在周期边界条件下,针对一维Goldstein-Taylor模型的有限差分格子Bol-tzmann格式给出了其在L2范数意义下的稳定性证明；根据宏观量的定义,将一维Burgers方程的D1Q2速度模型的格子Boltzmann方法的演化方程改写成一个叁层的差分格式,分析了相应格式的稳定性的条件；将该叁层差分格式用于Burgers方程的数值求解,并与D1Q2,D1Q3模型及傅里叶级数解进行了比较；数值结果表明该差分格式的解与D1Q2,D1Q3模型的计算结果基本一致,其全局相对误差甚至还较小,当黏性系数很小时,傅里叶级数解由于激波的出现而无法收敛,而该叁层差分格式还可以很好地求解。最后,根据高速压制成形过程的工艺特点和相关文献结果,首次将多速度可压缩格子Boltzmann方法运用于高速压制成形过程的数值模拟；采用反弹与反射相结合的混合边界格式来模拟成形过程中的润滑与摩擦作用,并根据高速压制成形中粉末密度变化情况,将原来常数的松弛时间变成与粉末初始密度和压制最大理想密度的有关的松弛时间函数,建立了高速压制成形过程的格子Boltzmann模型；编程实现了高速压制过程的二维数值模拟,再现了成形过程中密度场的演化过程及应力波的传播过程。(本文来源于《中南大学》期刊2012-06-01）
关航健[9]（2012）在《机械蓄能式粉末高速压制成形设备研究》一文中研究指出高速压制技术是近年出现的粉末冶金新技术，具有短流程、低成本、高致密的优点。随着国内制造业特别是汽车、航空航天等产业的高速发展，市场对粉末冶金零件的需求和要求日益提高。高速压制技术凭借其在制备高性能粉末冶金材料方面的独到优势必将具有广阔的应用前景。目前，工业应用高速压制设备及其核心部件主要依赖进口，结构复杂、价格昂贵、维护和升级诸有不便，令高速压制技术及其成形设备未能在国内得到有效的运用和普及。研发一种具有自主知识产权的新型高速压制设备，可以有效降低高速压制技术及其设备的应用门槛，打破国外技术垄断，对于切实推广高速压制技术，提高我国高性能零件制造和新材料成形产业的技术水平具有重要的经济意义和现实意义。为此，本文针对新型粉末高速压制成形设备的设计理论、仿真分析方法、测试技术及试验研究开展了大量工作。首先，综合分析了各种高速压制设备和装置的原理和特点，在此基础上提出了一种机械蓄能式粉末高速压制成形方法(Mechanical Energy Stored Type High VelocityCompaction, MEST-HVC)，推导了该方法的压制能量和压制速度数学模型。在此基础上制定了机械蓄能式粉末高速压制成形设备设计方法。在该设计方法指导下，结合实际应用设计完成了械蓄能式粉末高速压制试验机，规划该设备的工艺流程，分析了试验机的动态特性。其次，为了检验试验机设计方案，根据各主流机械、液压专业仿真软件和虚拟仪器软件之间的接口特性，提出了一种改进的联合仿真分析方法。运用ADAMS、AMESim和LabVIEW建立了跨领域仿真环境的联合仿真平台。实现了仿真运行过程的交互控制和仿真结果的实时反馈。运用该平台对试验机的虚拟样机进行了机液联合仿真分析，验证了试验机的设计方案的合理性和科学性。然后，针对试验机的测试和评估问题，研究了两种压制速度测量方法和一种压制能量的测试方法。研制了光电传感器测速装置并开发了相应的计算机数据处理软件。研究了将高速摄像仪用于压制速度测量分析的具体使用和设置方法。进行了铜柱镦粗法测量试验机打击能力的试验，提出用铜柱有用变形功作为试验机压制能力标定的依据。最后，按照设计方案成功制作了试验机并进行了高速压制成形实验研究。通过316L不锈钢粉高速压制成形试验，证明试验机具有较好的成形能力。对纯铁粉进行了温粉高速压制正交实验，总结出了单个工艺参数对粉末成形密度的影响，以及每个工艺参数对粉末成形密度的影响重要程度，得到了特定工艺条件下的最优工艺参数；对高速摄像测速方法的测量结果进行了讨论；利用高速摄像所获数据计算了冲击锤最大压制力。用铜柱镦粗法测试了各弹簧变形量下的铜柱有用变形功，完成了试验机实际成形加工能力的标定，验证了机械蓄能式粉末高速压制成形设备的设计方法是可行的、实用的。(本文来源于《华南理工大学》期刊2012-06-01）
王爽[10]（2012）在《离散单元法在金属粉末高速压制成形过程中的应用研究》一文中研究指出离散单元法是研究非连续体力学行为的有效数值方法,特别适合求解大变形和不连续结构问题,已广泛应用于工程领域。粉末高速压制成形技术具有压制时间短、压坯密度高、压坯密度分布均匀等特点,由于加工过程中粉末的致密化机理尚不明确,制约了该项技术发展和推广。本论文首次将离散单元法应用于粉末高速压制成形过程和粉末传热过程的研究,根据金属粉末原料及高速压制工艺的特点,基于弹塑性力学和散度空间理论,建立了描述粉末高速压制过程的数学模型,并分析了粉体的变形行为、粉体中应力波传播和热传导规律。首先,介绍了离散单元法的发展现状及高速压制技术的工艺特点。根据粉末压制中的颗粒粒度分布服从高斯正态分布的特点,应用Box Muller变换得到了满足粉末试样粒径分布条件的颗粒生成方法。对粉末离散单元法的单元搜索方法、计算方法、边界条件进行了分析。考虑到粉末在成形过程中会先后发生加工硬化、加工软化及塑性变形,建立了描述颗粒高应变率、塑性变形的离散元接触模型。然后,模拟了满足实验条件的松装系统在高速加载条件下的叁维成形过程,结果表明压制初期粉末重排及孔隙填充是使压坯密度急剧增加的主要因素,后期粉末变形会使压坯密度进一步提高。所得成型坯密度分布与实验结果吻合,验证了所建立模型的有效性。本文对高速压制粉体内外摩擦系数、压坯高径比、单双向压制条件进行了对比实验,发现颗粒间摩擦系数对压坯最终密度有主要影响,颗粒与模腔间摩擦系数及高径比主要影响压坯密度的分布。其次,利用散度定理对粉末系统的应力公式进行了离散化处理,建立了压制过程中的应力统计公式,得到了实际实验中难以测得的粉体内部不同高度层的应力波波形,及粉末高速压制过程中应力波的传播过程。分析了铁基及铜基粉末在不同摩擦系数下的应力波传播情况,得出粉末高速压制成形坯的高致密化是应力波反复作用的结果,粉体内部存在明显的应力迟豫现象,加卸载波形呈锯齿状的弹性波形,随着粉体被压实应力传播速度加快。最后,分析了粉末压坯内部的高温蔓延及温度分布规律。根据温度场与接触力作用场的相似性,将颗粒看作独立热阻,整个粉体看作热阻与热流构成的温度传导网,建立了离散单元热传导模型,热流通过颗粒接触面传导。研究了粉体内颗粒排列、粒径分布、压坯密度对成形坯温度的影响。数值结果表明,粉末压坯的热传导过程与内部的颗粒架构有关,在高速压制过程中粉体内部确实存在着可短时耗散的高温积聚。(本文来源于《中南大学》期刊2012-06-01）
高速压制成形论文开题报告
（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：
以WC-Ni-Cr_3C_2-P系合金粉末为研究对象,通过密度测试、SEM断口形貌分析等手段研究了粉末粒度配比、预热处理、压制能量、高径比、质量能量密度等工艺参数对生坯密度、烧结密度、弹性后效、烧结径向收缩率等成形性能指标的影响规律。研究结果表明:粗WC颗粒(2μm)与细WC颗粒(0.4μm)相互搭配的WC-Ni-Cr_3C_2-P系合金粉末具有更好的成形性能;预热处理不能改善该系合金粉末的成形性能;未添加石蜡作为有机成形剂会出现生坯开裂的情况,能保证成形的压制能量范围较窄,但在生坯密度和烧结密度两方面均比添加有机成形剂时更高,实测压制能量为1425 J时,未添加有机成形剂的生坯密度和烧结密度分别达到10.67和13.48 g·cm~(-3),而添加有机成形剂的生坯密度和烧结密度分别只达到9.99和13.39 g·cm~(-3);生坯密度随质量能量密度的提高而提高,添加和未添加有机成形剂粉末的质量能量密度的临界点分别为101.79和118.75 J·g~(-1),质量能量密度超过临界点,并不能进一步提高生坯密度。
（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。
高速压制成形论文参考文献
[1].于世伟,周剑,张炜,张雪洁,刘焜.粉末高速压制成形件密度影响因素分析[J].中国机械工程.2018
[2].马春宇,袁军平,陈湘平.饰用钨基合金粉末的高速压制成形规律试验[J].锻压技术.2017
[3].何杰.钛及钛合金高速压制成形规律及性能的研究[D].华南理工大学.2016
[4].陈峰,闫志巧,蔡一湘,郑玉凯.压制方式对电解Cu粉高速压制成形特征的影响[J].粉末冶金材料科学与工程.2014
[5].谷成玲.粉末高速压制成形坯孔隙度的分形研究[J].煤矿机械.2013
[6].郑洲顺,徐丹,雷湘媛,应仁仁,周文.粉末高速压制成形密度分布的数值模拟及影响因素分析[J].材料工程.2012
[7].李俏杰,郑洲顺,王爽,刘建康.高速压制成形粉末流动过程的格子Boltzmann方法数值模拟[J].中国有色金属学报.2012
[8].李俏杰.格子Boltzmann方法在几类典型偏分方程及高速压制成形中的应用[D].中南大学.2012
[9].关航健.机械蓄能式粉末高速压制成形设备研究[D].华南理工大学.2012
[10].王爽.离散单元法在金属粉末高速压制成形过程中的应用研究[D].中南大学.2012
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