发布时间 : 星期一 文章2011CB012800-G多时空脉冲强磁场成形制造基础研究.更新完毕开始阅读3e3c16b96d85ec3a87c24028915f804d2b168793
（2）强磁场作用材料超塑扩散连接界面控制及其机制研究
研究强磁场、力场、温度场等多场耦合作用下的超塑扩散连接界面质量的影响；研究多场耦合作用下的界面元素扩散规律，揭示扩散系数和扩散力与相关参量之间的经验规律；分析强磁场对间隙扩散机制和空位扩散机制的影响，揭示强磁场增强金属原子扩散的物理本质。
（3）面向空心结构的强磁场时空分布设计及其成形过程的控制与优化 基于空心结构特征，开展坯料、磁场时空分布、模具的协同设计研究，并基于上述研究成果，建立面向空心结构的强磁场扩散与胀形过程的有限元模型，开展成形过程数值模拟研究，分析强磁场与变形参数对金属流动规律和缺陷形成的影响；研究面向空心结构的强磁场扩散与胀形的实现方法，研究磁场参数、变形参数及其耦合对成形过程及其缺陷形成的影响，研究磁场、电场等多场耦合作用对材料服役性能的影响规律；提出利用强磁场扩散与胀形复合技术制造空心结构的新方法。
经费比例：15%
承担单位：中航工业北京航空制造工程研究所、上海交通大学 课题负责人：侯红亮
主要学术骨干：姜波、张文龙、赵冰、王耀奇
课题4：多时空脉冲强磁场作用诱导材料流动的精确调形与调性
研究目标：
研究脉冲强磁场作用下的加载作用规律和加载变形几何学规律，建立基于误
差反馈的零件外形调控方法；研究脉冲强磁场作用下的构件内应力演化及残余应力分布规律，揭示内应力诱导相析出及对微观组织演化的影响规律；在此基础上，针对典型蒙皮壁板，开展强磁场时空分布设计研究，揭示磁场力分布特征、加载规划路径等对壁板内应力场的形成和外形精度的影响规律，建立壁板脉冲强磁场成形及其路径规划的理论方法，为整体蒙皮壁板脉冲强磁场成形的精确控制奠定基础。
研究内容：
（1）多时空脉冲强磁场作用诱导材料流动及外形调控
研究磁场力、惯性力、加载道次等对材料质点流动规律与弹性恢复的影响规律，建立强磁场作用参数与方式-应力应变分布-宏观外形之间的定量关系；通过数字化外形测量方法，获取实际成形零件外形与理论外形之间的间隙误差，建立强磁场作用参数-实际零件外形-零件外形公差-理论外形之间的内在对应关系和工艺参数的优化算法，通过误差反馈实现工艺参数优化控制，实现对零件外形的精确调控。
（2）多时空脉冲强磁场作用内应力演化及残余应力分布规律研究 研究磁场力、惯性力、加载道次、加载轨迹、加热温度等对构件内应力演化及残余应力分布的影响规律，研究内应力诱导作用对微观组织演化的影响规律，研究固溶时效处理与磁场耦合作用对相析出的遗传和调控作用，揭示强磁场作用对相变激活能和相变动力学的影响规律。
（3）面向服役性能的表面完整性评价与优化
研究磁场力、加载道次、加载轨迹、增量应变对材料表面完整性的影响规律，揭示表面完整性与材料的静力学性能、疲劳性能和损伤容限之间的关联机制，建
立服役条件下的残余应力场松弛和衰减的分析模型，实现面向服役性能的壁板构件的成形和成性优化控制。
（4）面向壁板结构的脉冲强磁场时空分布设计及成形过程优化
针对典型蒙皮壁板材料、外形和结构特征，结合上述的研究结果，开展适应壁板调形调性要求的强磁场时空分布设计研究，研究磁场力分布特征、加载规划路径等对壁板内应力场的形成和外形精度的影响规律，通过优化磁场力分布、加载规划路径等实现壁板强、弱结构协同变形，建立蒙皮壁板脉冲强磁场成形及路径规划的理论方法。 经费比例：12%
承担单位：北京航空航天大学、西北工业大学 课题负责人：万敏
主要学术骨干：詹梅、吴向东、李恒、吕晓东
课题5：多时空脉冲强磁场驱动材料局部流动行为及复合界面控制
研究目标：
研究强约束条件下脉冲强磁场作用局部金属流动行为和缺陷形成机制，并针对异形管材零件，通过优化磁场时空特性参数和外场约束参数实现异形管件的成形与控制，揭示脉冲强磁场时空分布特性-材料局部塑性流动行为-温度场的影响机制，建立一种异形管材零件加工的新方法；此外，研究脉冲强磁场作用下金属管件成形连接与复合过程动态响应和接头力学性能，阐明复合金属管件电磁成形连接与复合界面特性及其控制方法，为开发异种金属室温固态连接与复合管塑性加工新方法奠定基础。
研究内容：
（1）强约束条件下的多时空脉冲强磁场作用材料局部流动行为与缺陷控制 研究多时空脉冲强磁场作用薄壁轻质金属钣金件的局部特征成形的磁场特性和高速率流动行为，分析电参数、约束力和支撑力等对材料所受磁场力与磁场力的时空特性、冲击变形过程的应力—应变场、热—力相互作用和动态塑性流动过程的影响规律，研究磁场时空特性和外场约束对材料成形极限的影响，揭示多时空脉冲强磁场局部成形缺陷形成机制，建立有效的缺陷控制方法。
（2）面向典型异形管件的脉冲强磁场时空分布设计与成形控制
针对典型异形管材零件局部结构特征成形要求，进行脉冲强磁场时空分布设计，研究磁力分布特征、分时分级控制、约束力和支撑力对异形管材成形过程及其缺陷的影响，研究变形区与邻近区域金属的塑性流动规律及工艺因素影响机制，结合数值模拟和试验研究，优化磁场时空特性参数和外场约束参数，实现对成形过程的精确控制。
（3）脉冲强磁场作用下金属管材复合界面特性及其控制
研究脉冲强磁场作用下复合管与基管的冲击接触变形响应和界面材料流动行为、界面射流和复合界面形貌形成机制，分析基管刚度及支撑条件对电磁成形复合行为的影响规律，研究线圈的空间特性、放电的时间特性和径向间隙等工艺参数对复合界面局部材料流动行为和界面形貌演变的影响规律，并实现对其控制。
（4）脉冲强磁场成形复合管材力学性能评价及影响机制
研究脉冲强磁场成形复合管接头的力学性能和残余应力规律，研究复合管材成形复合区的几何特征、放电能量及频率等工艺参数对接头力学性能和缺陷形成