基于轮廓法测量钛合金激光熔覆中的残余应力

由于激光熔覆过程中有温度变化快、局部温度梯度大和伴随固液相快速转化等特性,在熔池和热影响区会产生很大的残余应力和变形,不利于金属增材制造和局部修复的精确可控。本文对Ti-6Al-4V(TC4)合金开展激光熔覆实验,采用轮廓法测量了激光熔覆所产生的残余应力;通过三维热力耦合有限元模型计算了温度场和残余应力场,仿真计算结果与轮廓法测量的残余应力趋势一致。结果表明,残余应力在熔覆位置有最大拉伸应力,随着远离焊缝急剧变成压缩应力并逐渐减小。上述工作有利于研究熔覆过程中的温度分布规律及残余应力的生成机制,可为熔覆过程的工艺控制提供参考。     

基于返回映射的铝合金激光焊缝的弹塑性参数反演

激光焊接局部高温会退化航空铝合金的力学性能,降低航空铝合金加筋壁板结构的承载能力。基于铝合金激光焊接件焊缝附近在单轴拉伸载荷下的全场位移数据,本文提出一种用于等向强化弹塑性应力增量更新的单变量返回映射方法,并将这种应力更新策略应用于非线性虚拟场方法中,结合应变场数据反演了距离焊缝不同位置子区处的弹塑性参数,建立了各个子区材料在弹塑性阶段的应力-应变关系。经反演实验结果显示,激光焊接接头局部区域的力学性质明显弱化,热影响区的塑性应变累积较快,是激光焊缝弹塑性力学性能退化最严重的区域。     

相变材料用量对充电模块最高温度和充电时间的影响分析

掌握充电模块最高温度和充电时间是避免充电桩发生火灾的关键。为了探究相变材料(PCM)用量对充电模块最高温度和充电时间的影响,基于热比理论,实验分析了不同产热功率和风速条件下充电模块最高温度和充电时间变化。结果表明：增大热比可以降低充电模块的最高温度,产热功率25 W时效果最好,最高温度降低3.7℃。在较高风速条件下,热比作用对充电模块最高温度影响变化明显,热比等于0.4为实现充电模块热管理性能最佳指标值。增加热比可以提升充电时间,热比为0.5时充电时间最长。产热功率为25 W时,增加热比充电时间最多延长了330 s。