軋制中電塑性效應(yīng)單電脈沖影響區(qū)間的實驗研究
發(fā)布時間:2020-12-22 13:02
以Zr金屬為研究對象,開展電塑性軋制實驗,對比觀察各道次的電脈沖波形和脈沖通過時的軋制力變化。結(jié)果表明:在1個脈沖周期內(nèi),純電塑性效應(yīng)只在脈沖時間內(nèi)才會發(fā)生,單電脈沖對軋制過程的影響時間遠小于周期脈沖,只有在這個影響時間段內(nèi),脈沖電流與軋制力波動才能實現(xiàn)嚴(yán)格對照;在嚴(yán)格的單電脈沖影響時間段內(nèi),脈沖電流對軋制力產(chǎn)生影響的主要特征是軋制力的波動幅度和波動反應(yīng)時間;隨著軋件變形程度的增加,電脈沖導(dǎo)致的軋制力波動幅度逐漸降低,電流脈沖產(chǎn)生的影響減弱;隨著軋件變形程度的增加,脈沖電流通過時的軋制力波動反應(yīng)時間縮短。
【文章來源】:塑性工程學(xué)報. 2020年10期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
25 V電壓電脈沖波形
在t3段,各道次的軋制力接近回到穩(wěn)態(tài)值。這與本文采用的電脈沖的自身性質(zhì)有關(guān)。本文實驗采用的電脈沖是通過多頻率正弦波處理得到的近似矩形波(圖2),脈沖時間的前段屬于電源的正常放電,具有明顯的頂端波形,而在脈沖時間的后段,脈沖電源的充電速度低于放電速度,提供的電流逐漸降低,即t3時間段內(nèi)軋制力接近回到穩(wěn)態(tài)值。t4段表示在脈沖結(jié)束時電流斷開的擾動,主要是由于脈沖信號的頻率干擾而導(dǎo)致。
式中:εe為脈沖電塑性效應(yīng)導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)變量;g為相應(yīng)的函數(shù)模型。如果從變形力的角度分析,預(yù)應(yīng)變εe表現(xiàn)為電脈沖對軋件提供了預(yù)應(yīng)力(σe=Eεe)。在實驗中,當(dāng)沒有脈沖通過時,軋件塑性變形依賴于軋制力,軋制力提供的外應(yīng)力σp等于軋件的屈服應(yīng)力σs,傳感器輸出的軋制力P為屈服應(yīng)力的函數(shù):P=y(σs);當(dāng)有脈沖通過時,由外應(yīng)力σp加電脈沖預(yù)應(yīng)力σe共同克服軋件屈服應(yīng)力σs=σp+σe,傳感器輸出的軋制力P為外應(yīng)力σp的函數(shù):P=y(σp)。因此,在電塑性變形實驗中,當(dāng)通過對外力的監(jiān)測來了解電塑性效應(yīng)時,傳感器輸出的力數(shù)據(jù)給出的結(jié)果是金屬的屈服應(yīng)力降低了(σsσp)。而實際情況是金屬的屈服應(yīng)力σs保持不變,但克服屈服應(yīng)力的分量從原來全部由外應(yīng)力提供轉(zhuǎn)變?yōu)橥鈶?yīng)力加電脈沖預(yù)應(yīng)力共同提供。因此,構(gòu)建式(3)是可行且具有現(xiàn)實意義的。但式(3)中的函數(shù)表達式需要更深入的機理分析才能建立,還有待更進一步的研究,或者在一定的機理分析基礎(chǔ)上嘗試從實驗數(shù)據(jù)方面進行模型回歸。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]置氫Ti-55鈦合金在脈沖電流作用下的變形行為[J]. 陳楠楠,胡藍,李細鋒,陳軍,葉福田. 塑性工程學(xué)報. 2019(05)
[2]電(致)塑性效應(yīng)在材料加工中的應(yīng)用研究進展[J]. 徐學(xué)利,鄭梗梗,王洪鐸,王濤. 塑性工程學(xué)報. 2017(06)
本文編號:2931811
【文章來源】:塑性工程學(xué)報. 2020年10期 北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
25 V電壓電脈沖波形
在t3段,各道次的軋制力接近回到穩(wěn)態(tài)值。這與本文采用的電脈沖的自身性質(zhì)有關(guān)。本文實驗采用的電脈沖是通過多頻率正弦波處理得到的近似矩形波(圖2),脈沖時間的前段屬于電源的正常放電,具有明顯的頂端波形,而在脈沖時間的后段,脈沖電源的充電速度低于放電速度,提供的電流逐漸降低,即t3時間段內(nèi)軋制力接近回到穩(wěn)態(tài)值。t4段表示在脈沖結(jié)束時電流斷開的擾動,主要是由于脈沖信號的頻率干擾而導(dǎo)致。
式中:εe為脈沖電塑性效應(yīng)導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)變量;g為相應(yīng)的函數(shù)模型。如果從變形力的角度分析,預(yù)應(yīng)變εe表現(xiàn)為電脈沖對軋件提供了預(yù)應(yīng)力(σe=Eεe)。在實驗中,當(dāng)沒有脈沖通過時,軋件塑性變形依賴于軋制力,軋制力提供的外應(yīng)力σp等于軋件的屈服應(yīng)力σs,傳感器輸出的軋制力P為屈服應(yīng)力的函數(shù):P=y(σs);當(dāng)有脈沖通過時,由外應(yīng)力σp加電脈沖預(yù)應(yīng)力σe共同克服軋件屈服應(yīng)力σs=σp+σe,傳感器輸出的軋制力P為外應(yīng)力σp的函數(shù):P=y(σp)。因此,在電塑性變形實驗中,當(dāng)通過對外力的監(jiān)測來了解電塑性效應(yīng)時,傳感器輸出的力數(shù)據(jù)給出的結(jié)果是金屬的屈服應(yīng)力降低了(σsσp)。而實際情況是金屬的屈服應(yīng)力σs保持不變,但克服屈服應(yīng)力的分量從原來全部由外應(yīng)力提供轉(zhuǎn)變?yōu)橥鈶?yīng)力加電脈沖預(yù)應(yīng)力共同提供。因此,構(gòu)建式(3)是可行且具有現(xiàn)實意義的。但式(3)中的函數(shù)表達式需要更深入的機理分析才能建立,還有待更進一步的研究,或者在一定的機理分析基礎(chǔ)上嘗試從實驗數(shù)據(jù)方面進行模型回歸。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]置氫Ti-55鈦合金在脈沖電流作用下的變形行為[J]. 陳楠楠,胡藍,李細鋒,陳軍,葉福田. 塑性工程學(xué)報. 2019(05)
[2]電(致)塑性效應(yīng)在材料加工中的應(yīng)用研究進展[J]. 徐學(xué)利,鄭梗梗,王洪鐸,王濤. 塑性工程學(xué)報. 2017(06)
本文編號:2931811
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