镁基复合材料真空吸渗挤压工艺故障模式分析

真空吸渗挤压工艺作为一种制备镁基复合材料的新方法,集合金熔化、预制体预热、镁液浇注和挤压浸渗为一体.通过该工艺实现过程及各系统功能的划分,将真空吸渗挤压工艺分为坩锅系统、加热系统、气路系统、成形系统、压力系统、监控系统等部分.根据工艺试验的运行状况,分析了各系统的故障模式及原因,并对故障多发部位的危害性进行了评估.结果表明,对试验系统危害最高的是加热系统,成为影响整个工艺系统的关键,然后是坩锅系统和气路系统.针对各系统的故障特点,提出了改善真空吸渗挤压工艺系统可靠性、安全性的方法和手段.     

液-固挤压铝基复合材料动态系统建模方法

 液态浸渗挤压是一种可以由液态金属直接成形复合材料管、棒、型材的新工艺,针对该工艺过程参数和成形过程难于控制的现存问题,在对其辨识建模特点进行深入分析的基础上,采用基于U-D分解的非线性模型和参数在线估计方法,辨识出液-固挤压铝基复合材料过程的动态模型。实验结果表明,该方法可以提高模型和参数在线估计的计算效率和数值稳定性,辨识模型能很好地反映系统的动态特性,说明该在线估计方法工程应用的有效性,同时也为液-固挤压复合材料工艺的实际应用和过程控制奠定了基础。     

C/C复合材料微观尺度烧蚀过程质量损失速率模拟

基于水平集算法,耦合扩散方程建立了C/C复合材料在微观尺度下的2D轴对称烧蚀模型,计算了C/C复合材料的微观形貌演变过程,并将形貌演变至稳态的计算结果与C/C复合材料实际烧蚀后的微观形貌进行了对比,二者吻合较好,验证了该模型的可靠性。进而分析了气体扩散和非均匀氧化反应对纤维和基体的相对质量损失速率的影响规律。研究表明,随着Sherwood数Sh的降低纤维的质量损失速率会迅速增大,基体的相对质量损失速率会迅速降低,二者均在烧蚀形貌达到稳态前稳定;纤维和基体的相对质量损失速率达到稳态所需时间随反应速率比A的增大而增大。     

超塑性微挤压尺度效应有限元模拟与分析

针对超塑性微挤压工艺的特点,利用有限元方法建立微挤压模型。以制件在微小尺寸下尺度效应的特征为基础,通过挤压力、等效应力分布以及流动网格的变化模拟分析尺度效应对微挤压过程的影响,为微小零件挤压成形的深入研究提供必要的信息与指导。     

热解炭光学特性的消光角表征

 分析了热解炭的双反射特性和消光现象,对热解炭消光角测量方法的理论基础进行了研究,并对化学气相渗透工艺制备的C/C复合材料中热解炭消光角的实验测量数据进行了解释。结果表明：消光角是材料双反射特性的综合反映;消光图法和四分之一象限光强法得到的消光角理论表达式不同,但消光角的数值总是取决于材料的双反射率比值;热解炭的消光角测量值是材料较大反射面积光学特性的平均,包含了杂原子、缺陷、乱层结构的信息,因而和石墨消光角的含义不同;石墨结构是热解炭织构有序的极限,但热解炭消光角并不受石墨理论消光角数值的限制。