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基于位错密度的钛合金电辅助压缩仿真与实验验证: 2023年; 目的以新型高强韧Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al(Ti6554)近β钛合金为对象,探讨脉冲电流对材料变形行为和温度变化的影响规律,揭示Ti6554钛合金在不同电流密度下的位错密度演化规律。方法对材料进行不同电流密度、占空比、应变速率条件下的电辅助压缩实验,建立考虑位错密度的修正电塑性本构模型,基于ABAQUS进行UMAT子程序开发,建立电-热-力三场耦合有限元模型,模拟Ti6554钛合金电辅助压缩变形过程,并进行实验验证。结果随着电流密度和占空比增大流动应力减小,随着应变速率增大流动应力也增大;电辅助压缩实验结果与模拟结果相比的平均误差为6.31%,验证了模型的有效性;通过子程序状态变量输出位错密度的变化发现,电流密度为15.92、23.88、27.87、31.88、39.81 A/mm^(2)的位错密度分别下降了15.34%、55.63%、68.23%、83.84%、89.13%,表明位错密度随电流密度的增大而降低。结论建立了基于位错密度的电塑性本构模型和电-热-力多场耦合的有限元模型,能够模拟Ti6554钛合金的电压缩变形行为,并且表征了位错增殖、位错湮灭及动态回复,获得了其位错密度的演化规律。; 周宇杰刘斌武川曲周德; 关键词：位错密度

Ti6554钛合金双道次热挤压宏微观演化的有限元模拟与试验研究: 2022年; 通过热挤压试验和有限元模拟研究了Ti6554钛合金双道次挤压宏观变形和微观组织演化规律,并进行优化获得了最优挤压工艺参数。首先,基于热压缩试验建立了材料热挤压变形本构方程、动态再结晶动力学模型和晶粒长大模型。其次,基于Deform-2D软件建立了材料双道次挤压宏微观耦合的有限元模型,研究了挤压比(13.04、10.56和8.73)、预热温度(890、940和990℃)和挤压速度(35、45和55 mm·s^(-1))对棒材的温度场、等效塑性应变场和晶粒尺寸的影响,并通过挤压试验进行了模型验证。最后,采用Design-Expert建立了挤压工艺参数与平均晶粒尺寸标准差、体积分数标准差和挤压力之间的响应面模型,采用Matla遗传算法进行多目标优化,获得了最优挤压工艺(挤压比8.73、挤压速度52 mm·s^(-1)、预热温度913℃)。采用此工艺对Ti6554钛合金进行了热挤压试验,并对挤压得到的棒料试样进行金相观察,结果表明,晶粒破碎效果较好,晶粒尺寸均匀性提高。; 刘斌武川周宇杰; 关键词：有限元模拟响应面法

钛合金电辅助拉伸变形的三场耦合建模与试验研究被引量：2: 2022年; 基于ABAQUS子程序UMAT建立了Ti6554钛合金脉冲电流辅助拉伸过程的电-热-力三场耦合有限元模型,分析了脉冲电流密度、占空比和频率对流动应力和温度变化的影响规律,将模拟结果与电辅助拉伸试验结果进行了对比,解耦了电塑性效应中的焦耳热效应和非热效应,分析了其对应力降的贡献,并提出一种量化非热效应贡献的经验表达式。结果表明:随着脉冲频率的降低,应力降和温升降低;随着占空比的增大,不同频率间应力降和温升的差距逐渐减小;脉冲频率为1和10 Hz时,随着占空比的增大,应力降和温升增大,而脉冲频率为0.1 Hz时,实际温升和应力降不随占空比的增大而改变。通过解耦非热效应,发现电流密度越大,非热效应的贡献越小;真应变越大,非热效应的贡献越大。; 周宇杰曲周德武川刘斌; 关键词：电塑性效应应力降

Ti6554钛合金脉冲电流辅助压缩本构模型的建立及应用被引量：5: 2022年; 目的基于电辅助压缩试验,建立Ti6554钛合金的电辅助压缩本构模型,并对本构模型进行验证。方法针对Ti6554钛合金材料,在一定脉冲电流参数(电流密度为40、32、24 A/mm^(2),频率为1、5、10 Hz,占空比为0.7、0.5、0.3)以及应变速率为0.002、0.005、0.01 s^(-1)、下压量为50%的条件下,进行电辅助压缩试验,并基于唯象和物理机制,建立电辅助压缩的本构模型,采用回归拟合的方法确定本构模型参数,得到具体方程,并基于电辅助压缩试验的应力–应变曲线,分析脉冲电流参数对应力–应变的影响规律。结果将电辅助压缩试验测得的试验值与本构模型得到的预测值进行相对误差分析,得到最大相对误差小于7%。结论采用回归拟合的方法建立的本构模型相对误差较小,能够准确预测材料在不同脉冲电流参数下的流动应力。; 刘斌武川周宇杰; 关键词：本构方程脉冲电流

Ti6554钛合金高温变形行为与微观组织演化机制研究被引量：6: 2022年; 目的揭示新型高强韧钛合金Ti-6Cr-5Mo-5V-4Al(Ti6554)在710~910℃和0.001~10 s^(-1)条件下的热变形行为、热加工图和微观组织演化机制。方法基于Gleeble-3800D热模拟试验和金相观察,基于实测数据拟合Arrhenius型全应变本构模型。结果建立了本构模型σ=0.0045ln{(Z/4.66×4.66×10^(12))^(1/3.76)+[(Z/4.66×10^(12))^(2/3.76)+1]^(1/2)};建立了应变为0.1~0.9的热加工图;Ti6554钛合金在温度高于850℃、应变速率低于0.1 s^(-1)和应变大于0.6的条件下,会发生明显的动态再结晶现象。结论预测流动应力值与实验值的最大误差为10%,为制定Ti6554钛合金锻件热加工工艺提供了理论依据。; 武川刘斌周宇杰徐广胜; 关键词：本构方程热加工图动态再结晶

基于FPGA的基底核神经网络的实现被引量：2: 2017年; 提出一种基于FPGA的基底核神经网络的实现方法。采用分段线性逼近法对原始的Izhikevich神经元数学模型进行处理,根据突触耦合原理运用DSP Builder和Simulink搭建基底核神经网络模型并进行软件仿真,运用Quarstus Ⅱ将搭建的基底核神经元网络模型下载到FPGA神经元仿真平台中并对其生物动力学放电特性进行分析。结果表明:采用分段线性逼近法完全能够实现Izhikevich神经元模型的放电特性,并且相对于原始方法节约了大量的逻辑资源;采用FPGA神经元仿真平台能够再现基底核神经网络的生物动力学特性,能够应用于大规模神经元网络的生物动力学特性研究。; 孙凡李会艳刘斌段海龙; 关键词：FPGA 基底核神经元网络

一种多功能跑步机: 本实用新型公开了一种多功能跑步机。它包括跑步机主体、跑步带、扶手、体感游戏电视机、转轴、散热风扇、环绕音响设备和主控器，跑步机主体为框体结构，跑步机主体底部设置有跑步带，跑步机主体顶部设置有散热风扇，跑步机主体前侧通过转...; 刘斌

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刘斌