耦合冷却式柔性电磁成形技术电磁-热-结构耦合问题与材料成形性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51877122
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    邱立
  • 依托单位：
    三峡大学
  • 学科分类：
    E0705.高电压与放电
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

It is urgent for advanced manufacturing industries such as aerospace and automotive industry to build a clean, efficient and internationally competitive manufacturing technology system for making cutting-edge breakthroughs. Electromagnetic forming (EMF) fits the needs of the new age due to its high speed, flexibility, and environmental-friendliness. However, its industrial application has been restricted by the flexible electromagnetic force loading problems and the coil temperature rise issue. To solve these problems, this project adopts a distributed flexible coil to achieve flexible electromagnetic force and uses coupled cooling method to reduce the coil temperature rise, based on which a flexible electromagnetic forming with coupled cooling method is proposed for the first time. The following researches will be carried out: 1) electromagnetic-structural coupling analysis in electromagnetic forming process and electromagnetic force distribution with flexible coils; 2) electromagnetic-thermal coupling analysis in coupled cooling process and the coil temperature distribution; 3) system design and device development regarding flexible electromagnetic forming with coupled cooling method; and 4) material performance and microscopic mechanism of aluminum alloy treated with flexible electromagnetic forming with coupled cooling method. Through these researches, this project expects to shed some light on the electromagnetic-thermal-structural coupling problems and reveal the macroscopic and microscopic mechanism of material formability; as well as to solve two difficulties in existing electromagnetic forming and promotes industrialization application of electromagnetic forming, so as to contribute its share to supporting the advanced manufacturing industry towards the shift of intelligence, high-efficiency and environmental friendliness.
航空航天、汽车工业等先进制造领域亟需构建一种清洁、高效、具备国际竞争力的关键制造技术体系形成前沿突破；电磁成形技术因其高速、柔性、绿色等特点完美契合时代需求并具有显著优势。然而，柔性电磁力加载问题和驱动线圈温升问题成为其工业化应用的关键阻碍。为此，项目采用离散柔性线圈实现电磁力柔性加载、利用耦合冷却法降低驱动线圈温升，首次提出耦合冷却式柔性电磁成形技术。基于此，拟开展电磁成形过程电磁-结构耦合分析与柔性线圈电磁力分布规律、耦合冷却过程电磁-热耦合分析与驱动线圈温升影响因素、耦合冷却式柔性电磁成形技术系统设计与装置研制、5系铝合金耦合冷却式柔性电磁成形材料性能与微观机理等研究工作。预期通过以上研究，阐明耦合冷却式柔性电磁成形技术电磁-热-结构耦合问题，揭示这一过程中材料变形宏微观机理；解决现有技术面临的两大阻碍，推动电磁成形工业化应用进程，支撑我国前沿制造产业向智能、高效和清洁的方向变革。

结项摘要

航空航天、汽车工业等先进制造领域亟需构建一种清洁、高效、具备国际竞争力的关键制造技术体系形成前沿突破。然而传统机械加工无法满足这一战略高度，特别是在航空航天、汽车工业等领域备受关注的轻质合金材料加工领域遭遇瓶颈。电磁成形技术作为一种特色明显、优势突出的高端制造技术，有望突破传统机械加工工艺目前所面临的瓶颈。然而，目前电磁成形技术存在两个技术难题。一是针对工件加工需求提供灵活的柔性电磁力加载；二是解决高强度紧凑型驱动线圈温升问题实现高寿命电磁成形技术。为了克服电磁成形技术中遇到的柔性电磁力加载问题与驱动线圈温升问题，项目申请人提出一种耦合冷却式柔性电磁成形技术。基于此技术，项目开展了电磁成形过程电磁-结构耦合分析与柔性线圈电磁力分布规律、耦合冷却过程电磁-热耦合分析与驱动线圈温升影响因素、耦合冷却式柔性电磁成形技术系统设计与装置研制、5系铝合金耦合冷却式柔性电磁成形材料性能与微观机理等相关研究工作。结果显示，基于离散驱动的板件电磁成形能够实现电磁力的柔性调控，为满足不同加工需求提供有效途径；采用耦合冷却式柔性电磁成形技术时板件底部极为均匀，其区域约占板件成形区域的37%，均匀成形效果极佳；耦合冷却线圈对驱动线圈的降温效果不佳，进而采用半波放电法和双板件电磁成形等方法作为新的降温方案；由于部分能量重新被存储于电容器，基于半波放电法的电磁成形工件成形效率提高了20%以上；而采用双板件电磁成形能够进一步提升板件成形效率，而效率的提高会进一步降低驱动线圈的温升。通过以上研究，阐明了耦合冷却式柔性电磁成形技术电磁-热-结构耦合问题，揭示了这一过程中材料变形宏微观机理，促进了电磁成形技术的发展。

项目成果

期刊论文数量（25）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（20）
Electromagnetic Force Distribution and Deformation Homogeneity of Electromagnetic Tube Expansion With a New Concave Coil Structure
新型凹形线圈结构电磁扩管的电磁力分布及变形均匀性
  • DOI：
    10.1109/access.2019.2923264
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    IEEE Access
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Qiu Li;Li Yantao;Yu Yijie;Abu Siada A;Xiong Qi;Li Xiaoxiang;Li Liang;Su Pan;Cao Quanliang
  • 通讯作者：
    Cao Quanliang
Parametric Simulation Analysis of the Electromagnetic Force Distribution and Formability of Tube Electromagnetic Bulging Based on Auxiliary Coil
基于辅助线圈的管材电磁胀形电磁力分布及成形性参数化仿真分析
  • DOI：
    10.1109/access.2020.3020830
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    IEEE ACCESS
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Qiu Li;Wang Chenglin;Abu-Siada Ahmed;Bin Wang;Wang Zhang;Ge Weikang;Liu Chang;Chang Peng
  • 通讯作者：
    Chang Peng
双向加载式管件电磁翻边中的屈曲问题
  • DOI：
    10.13330/j.issn.1000-3940.2022.08.016
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    锻压技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张无名;张望;邱立
  • 通讯作者：
    邱立
基于双集磁器结构的管件电磁胀形研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    智慧电力
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邱立;王成林
  • 通讯作者：
    王成林
双板件电磁翻边成形效率研究
  • DOI：
    10.13330/j.issn.1000-3940.2022.05.015
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    锻压技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邱立;刘洪池;姜晨非;罗宝妮;李智
  • 通讯作者：
    李智

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

2011年以来电磁成形研究进展
  • DOI：
    10.13336/j.1003-6520.hve.20190410006
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    高电压技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    熊奇;唐红涛;王沐雪;黄浩;江进波;邱立
  • 通讯作者：
    邱立
武汉强磁场中心脉冲强磁场试验装置的设计与测试
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    湖北工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩小涛;宋运兴;吕以亮;丁洪发;曹全梁;李亮;肖后秀;丁同海;邱立;彭涛
  • 通讯作者：
    彭涛
电磁成形中电磁技术问题研究进展
  • DOI：
    10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180799
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    电工技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邱立;李彦涛;苏攀;熊奇;李亮
  • 通讯作者：
    李亮
管件电磁胀形过程中的材料变形性能问题与电磁力加载方案研究
  • DOI：
    10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180078
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    电工技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邱立;余一杰;聂小鹏;杨雨琪;苏攀
  • 通讯作者：
    苏攀
双线圈轴向压缩式管件电磁胀形电磁力分布规律与管件成形性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    电工技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邱立;杨新森;常鹏;熊奇;苏攀
  • 通讯作者：
    苏攀

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

邱立的其他基金

轴向压缩式管件磁脉冲胀形电磁结构耦合机理及材料成形性能研究
  • 批准号：
    51507092
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    21.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码