刘小刚
- 作品数：45 被引量：152H指数：7
- 供职机构：南京航空航天大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金中国航空科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：金属学及工艺航空宇航科学技术一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 一种SPFDB三层板空心夹芯结构弯曲疲劳寿命预测方法
- 本发明提供了一种SPF/DB三层板空心夹芯结构弯曲疲劳寿命预测方法，通过提取不同厚度的能反映空心风扇叶片结构特征的夹芯结构，采用考虑不同厚度和应力比修正后的最大弯曲正应力为损伤参量，建立起应用范围更广的疲劳寿命预测模型，...
- 刘小刚 李百洋郭海丁
- 钛合金扩散焊接头复合型疲劳裂纹扩展被引量：3
- 2019年
- 设计并加工了TC4扩散焊接头紧凑拉伸剪切(CTS)试样。开展了不同加载角度下的Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展试验。试验结果发现:在加载角度小于45°时,裂纹均沿焊缝扩展至断裂,当加载角度达到45°以上时,裂纹开始出现沿与初始裂纹面呈一定角度的方向扩展至母材的情况。使用电子显微镜结合电位法获得了裂纹扩展a-N曲线。在此基础上,采用相互作用积分法计算复合型应力强度因子,以应变能释放率为参量对Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹扩展过程进行了分析。考虑Ⅱ型裂纹所占权重引入复合比,并在此基础上建立了TC4扩散焊接头不同加载角度及载荷下Ⅰ-Ⅱ复合型疲劳裂纹扩展速率统一模型。
- 刘小刚朱笑林
- 关键词：疲劳裂纹扩展扩展速率
- 基于纳米压痕试验的焊接接头本构模型反推方法
- 本发明提供了基于纳米压痕试验的焊接接头本构模型反推方法，包括以下步骤：步骤1：构建焊接接头本构模型；步骤2：进行量纲分析，得出应力和应变之间的无量纲函数；步骤3：选取满足步骤1本构关系的材料，对压头压入材料的过程进行有限...
- 刘小刚朱笑林杨磊郭海丁
- 文献传递
- 低压铸造镁合金轮毂温度场及应力场模拟被引量：13
- 2005年
- 采用FDM/FEM集成应力分析系统模拟了低压铸造镁合金轮毂的温度场和热应力场。模拟结果显示应力集中位置主要为轮辐-轮辐连接处、轮辐-轮辋连接处、轮辐-轴孔连接处,模拟结果与试制轮毂铸造裂纹多发位置基本吻合。基于模拟结果,对轮毂结构提出改进意见。
- 金鑫焱李双寿刘小刚曾大本许小忠赖家燕刘常明
- 关键词：低压铸造轮毂轮辐温度场试制轮辋
- TC4合金低塑性抛光过程数值模拟被引量：2
- 2021年
- 为了研究低塑性抛光工艺参数对材料表面性能的影响,采用有限元分析软件ANSYS对TC4合金板材低塑性抛光表面强化过程进行了数值模拟。运用单因素试验法分别分析了液压油预压力、滚压速度、滚压道次、进给量4个工艺参数对表面残余应力的影响。结果表明:液压油预压力对残余应力分布影响最大,增加液压油预压力可使残余压应力层深度明显增加;滚压速度和滚压道次主要影响表面残余应力,表面残余压应力随滚压速度减小和滚压道次增加而增大;进给量对残余应力分布均匀性有显著影响,减小进给量可使均匀性增高。通过对比残余应力分布,建议液压油预压力设为450 N,滚压速度取为10 mm/s,进给量取为0.1 mm,滚压道次选择为3次。研究结果可为TC4合金低塑性抛光试验工艺参数选取提供理论参考。
- 闫含刘小刚
- 关键词：TC4合金数值模拟残余应力航空发动机
- 涡轮盘双轴对称异形孔结构建模与优化被引量：10
- 2013年
- 针对发动机轮盘孔结构的应力集中问题,以某高压涡轮盘安装边螺栓孔为研究对象,建立了涡轮盘非圆异形孔数学模型.该异形孔由双轴对称的8段圆弧光滑连接而成,并满足螺栓装配的要求.使用该异形孔模型取代了原螺栓孔.以有限元分析为基础对异形孔进行了优化,得到该轮盘安装边多圆弧异形螺栓孔的最佳形状.结果表明:优化后的多圆弧异形螺栓孔边第1主应力最大值降低了14.8%,孔边应力集中程度显著下降.设计参数灵敏度分析结果表明,与主圆弧相连的过渡圆弧的尺寸对孔边应力的影响较为显著,在设计中应予以重视.
- 陈秋任郭海丁刘小刚
- 关键词：结构优化
- FOD对TC4合金扩散焊板材HCF性能影响被引量：2
- 2018年
- 针对外物损伤(FOD)对航空发动机宽弦空心风扇叶片高循环疲劳(HCF)性能的影响,以TC4合金3层扩散焊板件模拟宽弦空心风扇叶片典型冲击部位,采用空气炮法对TC4合金3层扩散焊板进行FOD模拟试验,对冲击角度为25°、40°和80°时的损伤状况进行了宏微观测量;采用逐级加载法对FOD后的扩散焊焊板进行HCF强度试验,获得各条件下扩散焊板件的条件疲劳极限。结果表明:在各冲击条件下,冲击角度为25°时对材料造成的损伤最严重,HCF强度降低幅度最大;FOD不仅会造成材料表面损伤,还会对内部焊缝层造成损伤。在上述因素共同作用下,扩散焊板件FOD后HCF强度显著降低,相应的疲劳缺口系数明显增大。
- 李百洋刘小刚郭海丁
- 关键词：TC4合金扩散焊外物损伤航空发动机
- 基于分子动力学的钛合金扩散焊模拟研究被引量：1
- 2018年
- 扩散焊技术因具有较好的焊接性能在航空发动机、汽车能源、微化工装备制造等领域中具有广泛应用。为了研究不同工艺参数对扩散焊接质量的影响,同时兼顾经济、时间成本,运用分子动力学模拟软件LAMMPS,从微观层面分析了保温温度、压力、保温时间、降温速率对TC4钛合金扩散连接过程的影响。结果表明:TC4钛合金扩散连接过程中,主要是界面附近的钛原子扩散;相同条件下,扩散连接宽度随工艺参数的增大而增大;当保温温度达到1 100 K,压力达到3.5 MPa,保温时间超过400 ps时,TC4钛合金扩散连接效果较佳;保温时间一定时,随着保温温度升高,压力对扩散宽度的影响越来越明显。
- 张顺刘小刚郭海丁左永基
- 关键词：分子动力学工艺参数
- 钛合金超塑性成形过程的数值模拟被引量：4
- 2017年
- 以TC4合金层板结构的超塑性成形过程为研究对象,采用有限元软件MARC模拟计算了TC4合金宽弦空心夹芯结构的超塑性成形过程。分别分析了应变速率敏感指数、目标应变速率及扩散连接宽度等参数对贴模过程及壁板厚度分布的影响。结果表明:当应变速率敏感指数较大时,夹芯结构会发生沿纵向挤出延伸变形;当目标应变速率为10-3时,材料表现出较佳的超塑性性能;而扩散连接宽度的大小对超塑性成形后板材壁厚分布的均匀性有一定影响。通过控制最大应变速率的方法,提取出了最优化的压力时间曲线。研究结论可为钛合金空心夹芯结构件的超塑性成形提供理论参考。
- 张顺刘小刚
- 关键词：超塑性成形钛合金数值模拟
- 燃气涡轮发动机风扇盘拓扑优化被引量：16
- 2020年
- 在连续体结构拓扑优化数学模型的基础上,根据某燃气涡轮发动机设计图建立了1/18循环对称简化的风扇结构模型,基于固体各向同性材料惩罚(SIMP)模型插值的变密度法对结构进行了拓扑优化设计。为了获得更好的风扇盘结构拓扑优化结果,提出了一种将增加质量和整体叶盘结构相结合的方案,并应用该方案,在原始风扇盘模型的基础上设计了三种扩大求解域后的对照模型。对所有的优化结果进行模型重建,并对危险工作条件进行了校核验证。结果表明:采用该方法对某型发动机风扇盘进行结构拓扑优化,能在满足强度和刚度要求的前提下使压气机质量减少34.9%。
- 刘小刚戴思成吴振豪许磊申顺
- 关键词：整体叶盘轻量化设计结构拓扑优化
