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公开(公告)号：CN112883602A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110058332.5
申请日：2021-01-15
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F30/23 , G16C10/00 , G16C60/00 , G01D21/02 , G06F119/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开的一种多尺度疲劳裂纹萌生寿命仿真预测方法，属于工程材料疲劳失效分析领域。本发明的一种多尺度疲劳裂纹萌生寿命仿真预测方法：通过表面完整性、微观组织以及化学成分的材料初始状态分析，分子动力学仿真分析，刚度矩阵二维变换，取向因子确定，裂纹方向确定，有限元多晶模型仿真分析，最终确定疲劳裂纹萌生寿命。本发明采用坐标变换的方法，实现从三维刚度矩阵到二维刚度矩阵的转换，同时实现晶粒取向因子的坐标变换；本发明采用原子尺度分子动力学模型、微观尺度多晶有限元模型和宏观尺度有限元模型不同尺度相结合的方法，能够准确的预测疲劳裂纹萌生位置、方向、以及疲劳裂纹萌生寿命，对于疲劳失效分析具有巨大的应用价值。
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公开(公告)号：CN107273590A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710395720.6
申请日：2017-05-31
Applicant: 北京理工大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5009 , G06F2217/08 , G06F2217/16 , G06F2217/78 , G06F2217/80
Abstract: 本发明公开的一种用于复合材料本构方程参数确定的多目标优化方法，材料力学性能表征、机械制造和数值分析领域。本发明以复合材料准静态和动态力学测试数据为拟合对象反向进行本构方程参数确定；本构方程的参数的多目标确定方法通过准静态力学本构方程和动态力学本构方程分别拟合准静态和动态力学测试数据，确定不同应变率和温度载荷下的关于测量误差的加权因子，在总体水平上基于卡方误差准则考虑加权测量误差通过Levenberg-Nielsen算法最小化所有载荷工况下测试数据与本构方程值的累计误差，实现本构参数确定的多目标反向优化，得到本构方程所有参数。本发明能够提高本构方程参数确定方法精度、降低工序繁杂度，且提高预测的准确性和可靠度。
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公开(公告)号：CN103769677A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410020220.0
申请日：2014-01-16
Applicant: 北京理工大学
IPC: B23D19/06
Abstract: 本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种无级调速滚切机床。差动无级调速多模式滚切机床，其技术方案是：控制驱动系统（26）通过数据区驱动线（40）与主轴调速电机（2）、调速电机（9）、电磁离合器（10）、横向进给工作台（14）、纵向进给工作台（15）、机床升降台（16）相连，根据输入指令控制和驱动主轴调速电机（2）与调速电机（9）的变速和变向，电磁离合器（10）的开合，横向进给工作台（14）的里外移动、纵向进给工作台（15）的左右移动、机床升降台（16）的上下移动；本发明能实现多种切削形式，能有效地降低切削力、减小切削热、提高刀具耐用度，排屑顺畅并能及时断屑。
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公开(公告)号：CN1962895A
公开(公告)日：2007-05-16
申请号：CN200610168102.X
申请日：2006-12-15
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明涉及一种金属纳米晶粒表面改性的处理方法，特别是一种用于交变载荷、滑动摩擦磨损和微动磨损条件下的高疲劳寿命工作表面的制备方法。本发明首先对机械加工中切削刀具的主要工作角度与刃口几何形状进行合理设计，增大金属晶粒的挤压与拉伸的程度，实现对第三剪切变形区(即工件加工表面层)金相组织的微晶细化与压应力场生成。之后，根据工件材料原始组织的结构特点，对切削用量进行优化选择，控制加工表面上瞬态热源的运动规律。在此基础上，控制切削变形区的冷却条件，提高表层金属的温度场梯度，利用非平衡热动力学过程控制晶粒成核速率，并抑止晶粒长大速度，从而获得兼具纳米尺度晶粒与高残余压应力场分布的高疲劳寿命加工表面。
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公开(公告)号：CN114047210B
公开(公告)日：2023-12-12
申请号：CN202111260870.9
申请日：2021-10-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种考虑表面完整性的疲劳裂纹萌生预测方法，属于工程材料疲劳失效领域。本发明基于晶体塑性本构，结合位错应变能提出疲劳裂纹萌生微纳观模型，通过建立一种疲劳裂纹萌生预测模型，结合晶体塑性有限元仿真，能够准确预测疲劳裂纹萌生的位置、方向和周次，能够同时考虑加工表面完整性，包括表面粗糙度、残余应力和表面层织构的影响，对重要零部件的抗疲劳制造、失效分析有着重要的作用；本发明采用多级微观组织建模方法，实现马氏体微观组织的建模，同时结合马氏体块与马氏体束晶体取向之间的关系，准确建立马氏体的晶体取向，相比于泰森多边形建模方法，该方法具有精度高的特点，对马氏体材料的力学特性分析、失效分析有着重要作用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114047210A
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202111260870.9
申请日：2021-10-28
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种考虑表面完整性的疲劳裂纹萌生预测方法，属于工程材料疲劳失效领域。本发明基于晶体塑性本构，结合位错应变能提出疲劳裂纹萌生微纳观模型，通过建立一种疲劳裂纹萌生预测模型，结合晶体塑性有限元仿真，能够准确预测疲劳裂纹萌生的位置、方向和周次，能够同时考虑加工表面完整性，包括表面粗糙度、残余应力和表面层织构的影响，对重要零部件的抗疲劳制造、失效分析有着重要的作用；本发明采用多级微观组织建模方法，实现马氏体微观组织的建模，同时结合马氏体块与马氏体束晶体取向之间的关系，准确建立马氏体的晶体取向，相比于泰森多边形建模方法，该方法具有精度高的特点，对马氏体材料的力学特性分析、失效分析有着重要作用。
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公开(公告)号：CN114034609A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111261550.5
申请日：2021-10-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01N15/02
Abstract: 本发明公开的一种考虑微观织构的金属材料力学性能预测方法，属于工程材料领域。本发明实现方法为：基于晶体塑性本构框架考虑金属材料中位错强化和细晶强化两种强化机制，建立考虑位错强化、细晶强化的晶体塑性本构模型，采用晶粒滑移系特征尺寸代替平均晶粒尺寸描述复杂织构的微观组织，将该晶粒滑移系特征尺寸应用于上述晶体塑性本构模型中，进一步建立考虑位错强化、细晶强化和晶粒组织形貌的改进晶体塑性本构模型，通过改进晶体塑性本构模型建立材料几何形貌到力学特性之间的关联，实现对不同微观织构材料的微纳观力学特性准确表征，进而提高对金属材料力学性能的预测精度。本发明能够指导工程材料微观组织、材料加工工艺参数的设计和优化。
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公开(公告)号：CN107138960B
公开(公告)日：2018-06-22
申请号：CN201710553131.6
申请日：2017-07-07
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开一种用于改善复合材料加工质量的复合加工方法及加工工具，属于复合材料机械加工、材料改性技术领域。本发明公开的复合加工方法，采用将铣刀和搅拌头一体化复合集成的加工刀具，利用复合加工刀具铣刀对工件待加工层进行一次材料去除加工，通过复合加工刀具搅拌头对铣削刚形成的加工表面立即进行搅拌摩擦二次加工。本发明公开的复合加工工具，包括铣刀部分，包括刀体、可转位铣刀片、刀片螺钉、刀垫、刀垫螺钉、凹端接口，搅拌头部分，凸端接口，固定销，锁紧滑销，锁紧螺钉，限位螺钉。本发明能够实现高速铣削和搅拌摩擦加工一体式复合加工，进而改善颗粒增强型金属基复合材料的加工质量，提高加工精度和效率。
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公开(公告)号：CN108053478A
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201711106783.1
申请日：2017-11-10
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种基于像素理论的颗粒增强复合材料有限元建模方法，涉及一种基于像素理论的考虑微观组织的颗粒增强复合材料有限元建模方法，属于颗粒增强复合材料的有限元建模技术领域。本发明在传统颗粒增强复合材料有限元模型材料的定义的基础上，基于像素理论的方法建立增强相颗粒几何模型，能够准确反映增强相轮廓，平衡效率和仿真结果准确性的矛盾，提高颗粒增强复合材料有限元模型仿真准确性和可靠度，进而解决颗粒增强复合材料领域工程问题。此外，本发明具有一般通用性，适用于但不限于颗粒增强复合材料的有限元建模；能够提高模型的准确性的同时极大的简化有限元的建模操作，具有简化数字化图像处理以及有限元软件建模的繁杂度的优点。
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公开(公告)号：CN107116366A
公开(公告)日：2017-09-01
申请号：CN201710553132.0
申请日：2017-07-07
Applicant: 北京理工大学
IPC: B23P23/02
CPC classification number: B23P23/02
Abstract: 本发明公开的用于复合材料加工的多用途工具、辅助设备及使用方法，属于机械加工、材料改性技术领域。本发明公开的一种用于复合材料加工的多用途工具，包括刀杆、刀体、搅拌头、定位块、刀片和螺钉。本发明还公开一种用于复合材料加工的多用途工具使用的辅助设备和一种用于复合材料加工的多用途工具的使用方法。本发明要解决的问题为：(1)根据使用需要实现复合材料多用途加工，所述的多用途加工包括以下用途：单一搅拌摩擦加工；单一铣削加工；单一搅拌摩擦焊接；具有去飞边功能的搅拌摩擦加工；搅拌摩擦加工‑铣削的复合加工；搅拌摩擦连接‑铣削的复合加工。(2)提高复合材料加工质量和加工效率，并改善加工零部件的表层力学性能和疲劳性能。
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