脉冲电流辅助2A97铝锂合金超塑变形动态再结晶行为与机理研究

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基本信息

  • 批准号：
    51405457
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    张宁
  • 依托单位：
    中国航空制造技术研究院
  • 学科分类：
    E0508.成形制造
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

According to the superplastic forming of 2A97 Al-Li alloy，the influence law of dynamic recrystallization on superplasticity was studied in this project. Based on the electro-superplasticity theory, it was researched that the influence mechanism of the pulsing current on the superplasticicity of 2A97 Al-Li alloy. Then the constitutive model of superplastic forming, coupling with pulse current parameters, was established. On the basis, the behavior and mechanism of dynamic recrystallization during electro-superplastic forming was explored and the theory of thermodynamics and dynamics for dynamic recrystallization were revealed. Therefore, the influence law of dynamic recrystallization on superplasticity was clarified more scientifically. Meantime, dependent on the theory of cellular automata (CA), it was established that the CA model of dynamic recrystallization during electro-superplastic forming of 2A97 Al-Li alloy. Then programming the CA model, the microstructural numerical simulation coupling with superplastic forming was realized so as to optimize the technical parameters and predict the superplasticity.
本项目针对第三代铝锂合金2A97的超塑变形，研究动态再结晶对2A97铝锂合金超塑性的影响规律；为了改善2A97铝锂合金的超塑性，基于电致超塑理论，研究脉冲电流对2A97铝锂合金超塑变形行为的影响机理，并建立耦合脉冲电流参数的超塑变形本构方程；在此基础上，深入探索脉冲电流辅助超塑变形过程中动态再结晶的行为与机理，揭示动态再结晶的热力学和动力学规律，更为科学的阐明动态再结晶对超塑变形的影响机理。同时，基于元胞自动机理论，建立2A97铝锂合金超塑变形动态再结晶的元胞自动机模型，编制元胞自动机模拟程序，并结合有限元成形软件，实现对超塑变形与动态再结晶微观组织演变耦合的跨尺度模拟，从而达到优化工艺参数和预测材料超塑性能的目的。

结项摘要

本项目针对第三代铝锂合金2A97的超塑变形，研究了脉冲电流对2A97铝锂合金的超塑性变形行为、空洞以及动态再结晶行为的影响规律；利用理论计算建立了脉冲电流辅助2A97铝锂合金超塑变形动态再结晶动力学模型；同时基于元胞自动机理论，建立了脉冲电流辅助2A97铝锂合金超塑变形动态再结晶的元胞自动机模型，实现了对超塑变形与动态再结晶微观组织演变耦合的跨尺度模拟。研究结果表明：2A97铝锂合金在变形条件为450℃、0.001s-1时超塑性能最佳，延伸率达到最大为567%，在超塑性变形过程中主要通过动态再结晶生成细小均匀的等轴晶粒，晶粒的转动和滑动是主要变形机制，晶内位错与晶界位错的滑移和攀移是主要协调机制；施加脉冲电流后，最佳的超塑变形条件为430℃、0.003s-1、60V，250Hz，20s，最大延伸率为640%，脉冲电流提高了超塑变形应变速率、降低了变形温度；加电后材料超塑变形空洞尺寸较小，数量明显减少，脉冲电流对空洞的产生和发展有明显的抑制作用；脉冲电流可以促进动态再结晶的产生，同时抑制晶粒的长大，从而有效提高了材料的超塑性能；数值模拟结果表明，施加脉冲电流后减小了所需载荷、缩短了贴模时间，降低了成形应力、且壁厚分布均匀化；脉冲电流参数对盒形件不同区域壁厚分布的影响规律不同，但从整体而言，当脉冲电流密度为192A/mm2，脉冲频率为150Hz时，盒形件成形效果最佳。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（2）
2A97铝锂合金超塑变形规律及其本构方程
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    精密成形工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    毕静;张艳苓;张宁;侯红亮
  • 通讯作者：
    侯红亮
7B04铝合金超塑性变形行为
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    材料工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张宁;王耀奇;侯红亮;张艳苓;董晓萌;李志强
  • 通讯作者：
    李志强
Effect of high-energy electro-pulses on the compression deformation behavior of Ti-6Al-4V alloy
高能电脉冲对Ti-6Al-4V合金压缩变形行为的影响
  • DOI：
    10.1007/s12540-016-6003-z
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Metals and Materials International
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Zhao Zhiyong;Hou Hongliang;Zhang Ning;Zhang Yanling;Wang Yaoqi;Wang Guofeng
  • 通讯作者：
    Wang Guofeng
1420铝锂合金电致超塑性本构方程
  • DOI：
    10.13330/j.issn.1000-3940.2015.05.013
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    锻压技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张宁;张艳苓;毕静;侯红亮
  • 通讯作者：
    侯红亮

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其他文献

The design of RMT-based IOC redundancy at RCPI experimental platform in TMSR
TMSR中RCPI实验平台基于RMT的IOC冗余设计
  • DOI：
    10.13538/j.1001-8042/nst.25.060402
  • 发表时间：
    2014-12-06
  • 期刊：
    Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment
  • 影响因子：
    1.4
  • 作者：
    尹聪聪;张宁;李勇平;韩利峰;陈永忠;郭冰
  • 通讯作者：
    郭冰
Electric field-induced stress—birefringence in layered composites PbZr1−xTixO3/Polycarbonate*
层状复合材料 PbZr1 – xTixO3/聚碳酸酯* 中的电场诱导应力 – 双折射*
  • DOI：
    10.1088/1674-1056/20/3/037802
  • 发表时间：
    2011-03-15
  • 期刊：
    Chinese Physics B
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    李向阳;张宁;罗小彬;王巍;吴栋;高剑森
  • 通讯作者：
    高剑森
Gallium nitride nanocone and gallium nitride nanorod mixed array manufacturing method
氮化镓纳米锥与氮化镓纳米棒混合阵列的制造方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016-05-31
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任鹏;张宁;薛斌;刘喆;王军喜;李晋闽
  • 通讯作者：
    李晋闽
单孔PBL剪力连接件疲劳性能试验研究
  • DOI：
    10.1103/physreve.95.032602
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    建筑结构学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张宁;刘永健;刘士林
  • 通讯作者：
    刘士林
Reactivity of Polyiodides towa
聚碘化物的反应性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    牛云垠;宋瑛林;张宁;侯红卫
  • 通讯作者：
    侯红卫

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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

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          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]
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