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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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公开(公告)号：CN116287612A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310278080.6
申请日：2023-03-21
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开的一种激光‑超声喷丸强化装置及方法，属于机械加工技术领域。本发明包括超声喷丸装置、激光加热装置、激光‑超声喷丸复合强化夹具、工件固定夹具。超声喷丸装置包括超声波发生器、振动头、变幅杆、弹丸、冲击工具头、冲击外罩和冲击固定盖板。激光加热装置包括激光发生器、激光振镜和振镜固定支架。激光‑超声喷丸复合强化夹具包括冲击外罩、冲击盖板、工件固定盖板。本发明通过超声振动驱动弹珠高速运动并冲击试样表面，实现喷丸强化，减小设备占地面积；此外，通过将激光加热装置与喷丸强化装置相复合，在试样表面进行激光加热，再对试样进行超声喷丸，进一步改善喷丸强化效果。本发明更加适用于超高强度材料表面强化。
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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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Patent Agency Ranking
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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公开(公告)号：CN116373027A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310368766.4
申请日：2023-04-10
Applicant: 北京理工大学
IPC: B26F1/16
Abstract: 本发明公开的一种防分层脱粘和毛刺缺陷的钻头，属于刀具技术领域。本发明主要由柄部、钻头芯部和钻头外部组成；钻头芯部高于钻头外部；钻头的端部结构呈鲜花状。所述钻头芯部，具有两个轴向对称分布的切削部。钻头外部主要由第二前刀面、第二主后刀面、第二副后刀面和第三副后刀面组成。钻头采用双主切削刃，钻头芯部采用小角度峰角和短横刃，提高其自定心和排屑功能，减小轴向切削力；钻头外部采用负峰角，形成内凹结构，在加工过程中会形成向心的径向切削力；通过钻头芯部第一主切削刃与钻头外部第二主切削刃之间的配合，降低轴向切削力，将包含缺陷的材料切离孔壁而非推挤向孔壁，有效抑制分层脱粘和毛刺缺陷的形成。
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公开(公告)号：CN112883602B
公开(公告)日：2023-02-28
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：CN114034585A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111261556.2
申请日：2021-10-28
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01N3/32
Abstract: 本发明公开的一种花键疲劳试验装置，属于齿轮类零件疲劳测试装置技术领域。本发明包括拉压疲劳试验机和花键疲劳测试夹具。所述花键疲劳测试夹具包括外花键夹持机构、内花键位置微调机构、内花键位置粗调机构、支撑机构、疲劳试验机连接机构。本发明无需专用花键疲劳试验机，通过增加花键疲劳测试夹具降低花键疲劳试验机的要求，即通过在拉压疲劳试验机上安装花键疲劳夹具，将拉压疲劳试验机的拉压循环载荷转化为内花键与外花键之间的旋转循环载荷，实现花键疲劳测试，实现在拉压疲劳试验机上开展花键疲劳试验，不仅能够降低花键疲劳试验的成本和复杂度，还能够提高花键疲劳试验精度。本发明，具有测试成本低、测试精度高、适用性好的特点。
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