厚板轧制内部裂纹演变多尺度模拟基础

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51105071
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    喻海良
  • 依托单位：
    东北大学
  • 学科分类：
    E0508.成形制造
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

厚板轧制过程，产品厚度大、变形渗透难，心部易出现裂纹缺陷。采用带有内部裂纹的连铸坯对轧制过程裂纹演变与消除行为进行实验研究，检测轧制前后裂纹附近区域晶粒尺寸、取向与分布，检测轧后裂纹愈合情况。建立轧件内部裂纹演变的多尺度数值分析模型：采用热力耦合有限元分析带有预置裂纹的轧件变形行为，获取裂纹附近区域应力、应变、温度等；以此和实验结果，建立带有裂纹的晶体塑性有限元模型，分析晶粒变形行为及其对裂纹演变的影响，获取晶粒形变储存能分布；以此和实验结果，建立带有裂纹的CA模型，分析变形后裂纹附近区域再结晶行为及其对裂纹演变的影响。通过宏观有限元、晶体塑性有限元和CA法分析轧制过程裂纹演变行为，结合实验结果，揭示不均匀塑性变形条件下厚板内部裂纹演变和消除机制。课题对完善避免裂纹扩展和利于裂纹消除的轧制理论等具有重要意义，为建立塑性变形条件下带有缺陷的金属材料变形行为多尺度数值分析模型奠定基础。

结项摘要

金属塑性变形过程中裂纹愈合是一个非常重要的科学问题，通过本基金资助，课题取得了以下突破：.1）采用热力模拟试验机，采用预置裂纹的方式系统研究了应变、应变速率、变形温度等对裂纹愈合的影响，并讨论了裂纹愈合的主要机制。研究结果于2014年发表在冶金领域国际权威期刊《Metallurgical and Materials Transactions A》。.2）提出一种预置轧件内部裂纹的新方法，通过在轧件上钻孔、填充钢棒可预置出平行及斜置裂纹、孔洞和夹杂物。采用这种方法在轧件厚度方向不同位置预置出平行裂纹，通过实验研究了裂纹在轧制条件下的演变过程。相关研究结果于发表在综合性学术期刊《Plos One》、《东北大学学报》上。.3）将裂纹愈合的研究扩展到轧制过程轧件内部界面的冶金结果。在该问题上，首次采用界面等效应变作为判据分析了轧制过程中轧件内部界面冶金结合的相关影响因素。研究结果发表在《Scientific Reports(Nature Publish Group)》、《Metallurgical and Materials Transactions A》等国际权威学术期刊。.4) 为了更真实地对轧件内部裂纹的闭合过程进行数值模拟，采用预置表面粗糙度的方式对轧件内部裂纹的演变行为进行了研究。相关研究结果发表在《International Journal of Advanced Manufacturing Technology》。.5）采用元胞自动机方法对金属材料变形过程组织性能预备进行了研究，相关研究结果发表在《Computational Materials Science》、《金属学报》等期刊。.6）在金属材料裂纹愈合研究的基础上，将相关理论扩展到复合材料轧制、叠轧等研究。相关研究结果发表在《Scientific Reports》、《Materials and Manufacturing Processing》等期刊。..在这些研究结果的基础上，我们认为金属材料界面的迁移在金属复合材料制备等领域具有重要研究前景，属于国际前沿领域，值得基金委进一步支持相关研究。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Fabrication of Nanostructured Aluminum Sheets Using Four-Layer Accumulative Roll Bonding
采用四层累积辊压接合制造纳米结构铝板
  • DOI：
    10.1080/10426914.2013.872259
  • 发表时间：
    2014-02
  • 期刊：
    Materials and Manufacturing Processes
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Yu, H.L.;Lu, C.;Tieu, A. K.;Kong, C.
  • 通讯作者：
    Kong, C.
An Investigation of Interface Bonding of Bimetallic Foils by Combined Accumulative Roll Bonding and Asymmetric Rolling Techniques
累积滚压结合和不对称滚压技术相结合的双金属箔界面结合研究
  • DOI：
    10.1007/s11661-014-2311-4
  • 发表时间：
    2014-08-01
  • 期刊：
    METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Yu, Hailiang;Tieu, Kiet;Godbole, Ajit
  • 通讯作者：
    Godbole, Ajit
Distortion Behavior of a Heavy Hydro Turbine Blade Casting During Forced Air Cooling in Normalizing Treatment Process
重型水轮机叶片铸件正火处理强制风冷变形行为
  • DOI：
    10.1007/s11665-010-9819-6
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Journal of Materials Engineering and Performance
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Wang T.J.;Ma J.Y.;Hu Y.Y.;Huang T.Y.;Wang S.B.;Wu Y.;Zhang C.C.;Dai Y.T.;Li P.
  • 通讯作者：
    Li P.
Occurrence of surface defects on strips during hot rolling process by FEM
用有限元分析热轧过程中带钢表面缺陷的发生情况
  • DOI：
    10.1007/s00170-012-4556-7
  • 发表时间：
    2013-07-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Yu, Hai-liang;Tieu, Kiet;Liu, Xiang-hua
  • 通讯作者：
    Liu, Xiang-hua
轧件内部裂纹的模拟实验方法与愈合行为
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    东北大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘相华;艾峥嵘;喻海良
  • 通讯作者：
    喻海良

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其他文献

电磁脉冲成形技术新进展及其在飞机蒙皮件制造中的应用
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    航空制造技术
  • 影响因子：
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  • 作者：
    崔晓辉;周向龙;杜志浩;喻海良;陈保国
  • 通讯作者：
    陈保国
深冷轧制制备高性能金属材料研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    中国机械工程
  • 影响因子：
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  • 作者：
    喻海良
  • 通讯作者：
    喻海良

其他文献

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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

        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]
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