相比于传统的金属塑性成形方法，基于Blaha效应的超声振动辅助技术可有效降低成形载荷，提高材料成形性能及表面质量，经过半个多世纪的发展已成为一种前景广阔的先进金属塑性成形方法，尤其为难变形合金的高性能塑性加工提供了可行的方法。介绍了包括声致软化效应与声致残余硬化效应的超声振动辅助声致效应机理研究进展，呈现了基于声致效应机理的本构模型建立及数值模拟研究成果，综述了包括超声振动辅助拉拔、冲裁、挤压及切削等工艺方法的应用现状，阐述了目前超声振动辅助成形机理分析与应用研究存在的主要不足，探讨和展望了相关问题的研究重点与发展趋势。

根据金属板材塑性行为具有变形历史相关性的特点,采用深度学习中的序列学习方法,通过构建长短时记忆网络预测先进高强钢板的塑性本构关系,利用基于Abaqus的有限元仿真获得的不同加载条件下的变形数据对模型进行了训练与测试,研究了模型训练方法与训练特性。所构建的深度学习模型在不引入任何弹塑性物理量或本构规律的条件下准确预测了材料的屈服行为和硬化曲线。所提出的方法能准确表征大数据量条件下的板材塑性本构行为,在计算效率、模型灵活性和鲁棒性方面与传统方法相比具有较大的优势。

金属材料中夹杂物的存在破坏了材料的连续性和均匀性,易引发局部应力集中,导致微裂纹的产生。而揭示夹杂物大小、形状、性能、体积分数及不同变形条件下夹杂物与基体间的连续性对材料韧性断裂的影响规律是研发高性能合金结构材料长期以来面对的挑战。综述了金属材料中夹杂物对材料性能的影响,分析并讨论了等效夹杂物的方法,包括Eshelby方法,Mori-Tanaka方法,自洽方法,Voigt和Reuss的上、下限方法。概述了多尺度数值模拟夹杂物致裂的研究进展,并对夹杂物研究的发展趋势进行了展望,探讨了多尺度数值模拟用于夹杂物研究存在的问题。

电磁成形过程中金属板料经历宽应变率范围内的复杂载流高速变形，其宏微观行为与常规准静态成形过程存在显著差异，因此传统本构理论不能被完全应用于这一过程的精确预测。为此，首先总结了电磁成形中材料宏观力学行为及微观组织演变机理的特点，论述了本构建模的必要性、可行性及建模关键点。接着综述了适用于电磁成形过程的高速本构模型与载流变形本构模型的建模思想、应用效果及其先进性与局限性。最后，展望了宽应变率、宽温度范围适用的耦合电致塑性效应的机理型本构建模所面临的挑战。

针对α+β钛合金和奥氏体不锈钢两种重要金属材料，开展了电、热处理及相变定量统计实验，定量分析了电流对其相变的作用规律，探讨了电流的微观作用机理。结果表明，电流对钛合金α→β相变起降低相变温度和加速相变过程的促进作用，对不锈钢马氏体相变起抑制作用。通过相变定量统计，探明了电流参数对相变的影响规律：钛合金α→β相变温度随电流密度增大而显著降低，但几乎不受电流占空比影响，相变速度随电流密度增大而提高；不锈钢马氏体相变随电流密度增大而显著减少。基于电流对空位、位错等缺陷的“电子风”和焦耳热效应，揭示了电流对钛合金扩散型α→β相变和不锈钢应变诱导马氏体相变形核及长大阶段的作用机理。

电流辅助成形技术融合了电能、热能和变形能，耦合了多物理场作用。在电热力耦合作用下产生的焦耳热效应和非热效应对材料力学性能和微观组织产生多重影响。相较于传统成形工艺，其在提高材料成形潜力和提升构件成形质量等方面具有优势。从实验研究、理论模型解析以及有限元分析等方面综述了电辅助成形过程中电流对位错演变的作用规律，讨论分析了基于位错密度的电辅助理论解析模型研究进展，对电流辅助成形过程中位错演变研究现状进行了梳理，为进一步研究电辅助塑性成形提供一定的参考。

随着塑性微成形特征尺寸进一步缩小，材料种类不断扩大，单纯依靠模具施加载荷的方法已经越来越难以制备出满足尺寸精度和使用性能要求的微型三维构件，亟需探索新的塑性微成形新原理、新方法和新工艺。电磁微成形技术是一种利用载流导体在磁场中受到洛伦兹力而变形的高应变速率成形方法，能够有效克服微成形过程中成形性能下降、尺寸精度难以保障等问题，具有拓展塑性微成形应用领域的巨大潜力。首先从电磁成形技术的原理与特点出发，介绍了电磁成形过程中高应变速率效应对材料性能的特殊作用，然后综合分析了微成形过程中尺度效应对材料力学行为和成形性能的影响规律及相关机制，详细评述了电磁微成形技术在金属超薄板冲压以及金属表面微纳结构压印中的优势与不足，最后总结并提出了电磁微成形技术在理论和工艺方面所面临的机遇与挑战。

面向现代工业发展，磁脉冲连接技术作为对环境友好的室温异种材料连接技术，能满足轻量化及复合性能的需求，具有极大的发展潜力和应用前景。磁脉冲连接技术自开始发展至今，主要应用在管-管及管-棒的连接。对板材磁脉冲技术原理、适用范围、工艺参数的制定、板材在连接过程中的变形行为、连接接头的宏观和微观形貌、接头性能的评价及板材磁脉冲设备和工作线圈进行了总结和分析。在此基础之上，提出了当前板材磁脉冲连接技术需要解决的问题，并对未来板材磁脉冲技术的发展进行了展望。

回顾了大变形晶体塑性理论的发展历程、本构模型和均匀化方法，综述了晶体塑性理论成果和典型应用场合。从流动模型、加工硬化模型和状态变量演化的角度对比分析了唯象的和基于物理机理的晶体塑性模型的理论基础和优缺点；阐述了平均场晶体塑性模型和全场晶体塑性模型的特点和适用场合；从金属多晶体材料的各向异性、织构演化、非均匀塑性变形、可成形性、尺度效应、损伤断裂行为、热变形和微观组织演化、虚拟测试等角度介绍了晶体塑性模拟的典型应用场合，并展望了该领域的未来发展趋势。

为了提高飞机碳纤维增强树脂基复合材料构件的铆接质量，针对飞机开敞性较差的CFRP构件铆接损伤问题，开展了带衬套单侧抽芯铆接工艺研究，并研究了接头拉伸剪切性能，结果表明：衬套可有效限制CFRP孔内铆钉杆不均匀膨胀，但铆钉杆膨胀引起衬套胀大并与CFRP孔壁形成干涉配合，即使在衬套的限制下，铆钉杆过大的膨胀量也会引起铆接损伤；在拉伸剪切过程中，试件力-位移响应均呈现出明显的线性增长阶段、屈服阶段和瞬态断裂破坏阶段特征，试件最终失效均为铆钉拉脱，但同时CFRP层板出现明显的剪切损伤区域且连接孔被挤压变形，最终失效模式呈现出耦合失效模式；由于二次弯矩的作用，拉伸剪切过程中试件实际承受拉剪耦合加载，试件先发生剪切损伤，随后镦头沿铆钉杆长度方向挤压CFRP层板孔周，最终导致试件拉脱失效；衬套有效参与了拉伸剪切传载，但减小了镦头与CFRP层板的实际接触面积，通过工艺参数优化可防止拉脱失效。

通过数值模拟研究了一种轴向变厚度新型薄壁圆管在准静态轴向压溃工况下的耐撞特性,并建立了其在此种工况下的平均压溃力计算公式。对所建立的有限元模型进行了验证,通过改变实验所用材料的屈服强度建立了6061铝合金在不同热处理工艺下的两种材料模型,并以此建立了轴向变厚度变材料双变属性薄壁圆管的有限元分析模型,根据仿真结果发现,双变属性圆管在不提高管体质量的情况下比能量吸收提高了4%。基于已提出的简单薄壁圆管理论压溃模型推导出了双变属性圆管的理论平均压溃力预测公式,结果表明,仿真分析结果与理论预测结果的相对误差在5%以内。

针对锻钢活塞结构形状复杂、拔模斜度小、尺寸精度要求高、薄裙部锻造成形困难、生产效率低、产品合格率低等难题,着重分析了锻钢活塞锻造特征、工艺及锻造模具设计、安装和加工的关键要点,包括模具材料选用及热处理要求、模具型腔内增设排气孔和顶杆孔、锻模飞边桥上设置环形阻力沟以及模具加工等。通过企业反复生产实践验证,总结提炼出6个设计及加工要点。在此基础上所制作出的活塞锻模不仅成本低廉、单次模具寿命高,而且锻钢活塞尺寸精度高、表面质量好,锻件合格率达到98.9%,单班产量达到800只以上。

针对某款汽车后地板横梁的结构特点，合理设计模面，选用22MnMoB新型硼钢，应用有限元软件Dynaform建立后地板横梁热-力-相耦合模型，对其热冲压成形过程进行模拟。研究后地板横梁热冲压成形中板料受力情况及温度场、减薄率、硬度和微观组织演变规律，优化下圆角破裂缺陷。利用定量金相法对后地板横梁侧壁处微观组织进行分析并测得不同特征点处硬度和厚度。结果表明，热冲压后地板横梁厚度分布均匀，最大减薄率小于20%，显微硬度达到480 HV以上，试验结果与模拟结果较为吻合，可为新型硼钢制成复杂结构件提供参考。

超声振动作为一种能量输入被广泛应用于各类塑性成形工艺中，目前研究普遍认为，超声振动叠加在金属塑性变形上可显著降低成形载荷，称之为声塑性，主要作用机制包括体积效应和表面效应。分别对目前已有的考虑体积效应和表面效应的理论模型的研究进展进行了综述，在此基础上，从超声辅助工艺原理、利用声塑性机制的侧重点以及超声辅助塑性成形装置的改进3个方面介绍了搅拌摩擦焊、滚压、旋压以及微成形等领域采用超声振动辅助塑性成形工艺的发展现状，并提出了未来主要的研究思路。

采用电磁感应辅助的热拉伸实验、红外热像仪和数字图像相关技术等手段模拟了热冲压成形AA7075汽车车身零件的制造流程,研究了变形温度、板料变形量、自然时效时间和烘烤时间对零件力学性能的影响。结果表明,提高变形温度可以提升热冲压成形AA7075的抗拉强度和屈服强度。当变形温度高于400℃时,变形温度对零件强度的提升较小;在成形过程中,变形量越大,热冲压成形AA7075的抗拉强度和屈服强度越低;自然时效20 d以内,热冲压成形AA7075的抗拉强度和屈服强度基本不变,自然时效时间大于20 d,抗拉强度和屈服强度均有一定下降;烘烤时间的波动对热冲压成形AA7075的抗拉强度和屈服强度无明显影响。

为了研究脉冲电流大小和频率与T2纯铜/304不锈钢复合薄带的强度和延展性等力学性能之间的关系，通过冷轧结合450和970 ℃两种温度的退火工艺制备了软硬两种状态的复合薄带，并分别对其进行了脉冲电流辅助单向拉伸试验。通过微观组织与断口形貌观察分析了复合薄带变形机制与脉冲电流的作用机理。结果表明，脉冲电流会引起复合薄带的软化，同时导致伸长率降低。当频率不变时，随着电流的增大，纯铜/不锈钢复合薄带的软化与伸长率降低的现象愈加显著；但电流一定时，改变频率对软化效果影响并不明显。脉冲电流对复合薄带性能的影响源于其对钢侧变形协调机制的调控，通过抑制奥氏体的孪生与相变过程降低了复合薄带整体变形抗力。拥有奥氏体再结晶组织的软态复合薄带表现出的软化现象比拥有轧制变形组织的硬态复合薄带更加显著。

基于分离式Hopkinson压杆，建立了一套可对1873 K下材料的动态力学行为进行有效测试的新型超高温高应变率压缩试验方法。该试验方法在原有基础上，通过电机来驱动入射杆和透射杆同步组装系统，利用高精度延时控制器来精确控制撞击杆发射系统以及入射杆和透射杆同步组装系统的启动时间，可实现冷接触时间的精确控制(小于10 ms)以及组装过程对试样冲击力的控制，避免了超高温下冷接触时间对测试结果的影响以及组装过程产生的冲击力引起试样的塑性变形甚至破坏。基于该超高温高应变率压缩试验方法，对粉末等离子电弧增材制造共晶高熵合金CoCrFeNiTa_0.2Nb_0.1在宽温度(293～1473 K)、宽应变率(0.001～5000 s^-1)范围内的力学行为进行了测试，并分析了温度和应变率对其塑性流动行为和变形机理的影响规律，获得了该材料流动应力随温度变化曲线上出现的第3型应变时效现象随应变率的变化规律及其物理模型。

研究了304不锈钢薄板在受到面内压缩载荷后发生的屈曲与后屈曲变形及回弹现象。基于通用有限元软件LS-DYNA对比分析了几类典型本构模型对屈曲变形的模拟精度。通过与单向屈曲成形实验进行对比,发现后屈曲变形的数值模拟精度较依赖于硬化模型,对屈服准则较不敏感;而各向同性硬化模型相比于随动硬化模型具有综合优势。利用优化的Barlat屈服准则和Hollomon各向同性硬化模型计算形状复杂的双向屈曲问题,模拟结果与实验结果吻合良好。

根据仿生学骨骼,通过改变六边形蜂窝壁角的方法来达到变化六边形蜂窝构型的目的。建立了串联梯度蜂窝结构的设计模型和有限元模型,设计了线性串联梯度理论,并从变形模式、平台应力和吸能性3方面在同体积不同压缩速度条件下分析了串联梯度蜂窝与均匀蜂窝的准静态及动态面内压缩过程,并分析了力学响应。研究结果表明:通过改变梯度率λ可以改变串联梯度蜂窝变形模式,当梯度率λ=-0.0088时,在等效应变前期,平台应力低速动态强化效果较为显著,但是并没有明显达到改善比吸能的效果。

对金属板料各向异性断裂模型及断裂实验目前的研究进展进行了综述和分析，指出细观损伤力学模型通过考虑基体的塑性各向异性，孔洞的形状、大小及空间分布来描述变形过程中损伤的各向异性演化；连续介质损伤力学模型(CDM)通过将标量形式的损伤因子替换成一个损伤张量来描述材料的各向异性损伤；非耦合型各向异性断裂模型通过改变等效塑性应变增量的度量方法或对应力张量进行线性变换两种方法来描述材料的各向异性断裂。可以通过设计一系列具有不同几何形状的试样或者通过在试样边界上施加不同的载荷组合这两种途径来实现不同应力状态下的断裂实验。此外，开展金属板料厚度方向的实验是今后发展的一个重要方向。

基于弹塑性有限元理论，利用ABAQUS软件建立了九辊矫直机的三维动态有限元模型。通过仿真模拟分析了板材在矫直过程中纵向应力的分布情况和矫直后板形的变化规律，在传统的大变形压弯矫直方案基础上，进行了压下规程的参数设计，并进行了九辊矫直机板材矫直试验。仿真结果表明：板材变形主要集中在纵向上，板材中部纵向应力值约为边部应力值的35%，消除板材翘曲必须控制宽度方向上每列节点之间的纵向残余应力差；通过优化，确定了厚度为15 mm的Q235板材矫直的最优反弯曲率比为2.27/0.38。试验结果表明：该压下规程下板材矫直效果良好，加工后板材平直度小于4 mm·m^-1，符合国家标准，验证了仿真结果的正确性。建立的辊式矫直机的压下规程参数化模型能够快速地确定最优矫直工艺参数。

针对铝、铜异种金属管连接，利用磁脉冲成形和钎焊的组合优势，提出将两者复合的异种金属管件焊接新工艺。采用ANSYS分析了一定电容、电压条件下磁脉冲成形外管工件受力情况，并基于磁脉冲焊接理论初步确定了磁脉冲辅助连接的最佳工艺参数，采用Zn-3wt.% Al钎料箔片作为钎料包覆层进行实验研究，研究结果表明：电压8 kV，钎料箔片厚度300 μm，加热温度410℃，保温8 s时可以得到组织优良的焊接接头。焊缝接头元素成分均匀，靠近铜的区域形成了金属间化合物，靠近铝的区域形成了α-Al组织，钎料层则形成了以Zn-Al共晶组织为主，同时混合少量α-Al组织的混合体。整个焊缝组织的形成符合理论预期机制，证明了该复合工艺的可行性。

为了获得较好的内螺纹冷挤压成形质量，对内螺纹冷挤压工艺进行研究，寻求内螺纹冷挤压最优的工艺参数组合。建立了内螺纹冷挤压三维模型，采用有限元模拟和试验相结合的方法研究了内螺纹底孔直径、挤压速度和摩擦系数与成形质量及工作扭矩之间的关系。通过数值模拟得到内螺纹底孔直径与牙高率的关系，获得了4种不同挤压速度下挤压扭矩和挤压温度的对比曲线，以及摩擦系数对挤压扭矩和挤压温度的影响规律。仿真和试验结果表明：挤压M8 mm×1.25 mm的内螺纹时，预制底孔直径为Φ7.37~Φ7.42 mm，挤压速度为15~30 r·min^-1，挤压成形的内螺纹的牙形饱满，连接强度好；此外，挤压过程中采用矿物油润滑，可以降低挤压扭矩，且挤压成形的内螺纹表面质量好。

总结了针对镁合金或其它密排六方金属塑性变形所开发的宏观本构模型，并对这些模型在镁合金上的应用现状进行了评述。指出适用于镁合金的屈服准则必须能同时体现其各向异性和拉压不对称性。关于各向异性的描述通常采用应力张量的线性变换方法或应力函数的推广法来实现，拉压不对称性的描述则通过在屈服函数中加入拉压不对称因子或耦合第三应力不变量来实现。此外，详细介绍了用于描述镁合金塑性变形过程中畸变硬化的屈服面插值方法和屈服函数系数拟合方法。这两种方法充分利用了不同塑性变形程度下的应力和应变信息，其能够直观准确地反映镁合金在单调加载过程中屈服面的演化过程。

针对单向石墨纤维增强铝合金复合材料（CF/Al复合材料），采用细观力学数值模拟与准静态压缩试验相结合的方法研究了其轴向压缩渐进损伤与断裂力学行为，并分析了纤维体积分数对CF/Al复合材料压缩力学性能的影响。结果表明，基于纤维正六边形排布RVE建立的细观力学有限元模型对CF/Al复合材料轴向准静态压缩变形力学行为的计算结果与实验结果吻合良好。复合材料轴向压缩时首先在界面处发生损伤，界面损伤的累积随后引起局部界面失效并诱发基体合金的损伤，变形后期纤维发生失效并导致复合材料产生轴向45°压缩破坏，压缩断口呈现出界面脱粘和局部纤维断裂共存的微观形貌，表明界面脱粘及其导致的纤维断裂是诱发复合材料轴向压缩失效的主要机理。轴向压缩载荷作用下基体合金塑性变形损伤后不易发生失效，纤维性能是决定复合材料轴向压缩力学性能的主要因素，增加纤维体积分数有利于提高复合材料的轴向压缩弹性模量和极限强度。

针对Hill’48二次屈服准则进行外凸性分析,提出了平面应力条件下判定Hill’48屈服准则外凸性的表达式,并基于此提出了4种参数求解方法下的外凸性条件,结果表明,常用的Hill’48屈服准则及其数学表达式并不能保证绝对外凸。基于有限元方法和外凸性条件讨论了材料非凸失效的两种情况。针对AA2090-T3铝合金和DP600两种材料,分析了4种求解方法下的屈服轨迹及其外凸性。结果表明,不同求解方法下的Hill’48外凸性条件各不相同;不同材料的外凸性条件也有明显差别;4参数求解方法得到的屈服轨迹与应力求解方法所得轨迹十分接近,5参数求解方法得到的屈服轨迹与应力或变形求解方法得到的屈服轨迹差别较大。

电弧熔丝增材制造工艺是一种先进且高效的增材技术,电弧熔丝增材制造构件的残余应力严重影响构件力学性能。因此,大量学者就如何对电弧熔丝增材构件残余应力进行消除控制进行了研究。综述了消除控制电弧熔丝增材残余应力的方法,熔丝增材准备阶段、熔丝增材阶段、熔丝增材各层完成阶段及熔丝增材后热处理阶段4个部分进行总结分析,着重总结分析了后两个阶段消除增材残余热应力及相变应力的工艺方法,主要包括锤击、各种机械振动法以及增材后热处理工艺,在这两个阶段选择合适的工艺可以有效消除增材制造产生的相变应力与热应力,以期为电弧熔丝增材构件力学性能提高提供指导。

针对小直径厚壁管件，把成形部分沿长度方向划分为曲率过渡区和稳定区，利用有限元数值模拟分析了工艺参数（进给速度、弯曲速度和扭转速度）对管件过渡区曲率的影响，建立了管件弯曲角和稳定区曲率的关系。通过自主研发的空间管件数控弯曲设备，基于DMC2210运动控制卡，使用C++软件中MFC模块编写控制程序和操作界面进行加工试验，并验证了加工后的圆柱螺旋管件和空间变曲率管件的有效性。结果表明：管件加工误差在合理范围内，基本满足设计和使用要求。

为研究GH141高温合金的高温流变行为及热加工工艺窗口，对GH141高温合金在变形温度1000～1200 ℃、应变速率0.01～10 s^-1的条件下进行了等温压缩实验，获得了20组高温流变数据；基于高温流变数据建立了GH141高温合金的Hansel-Spittel本构模型和热加工图；对不同热压缩试样进行了微观组织分析。结果表明：Hensel-Spittel本构模型对该材料流变数据的回归系数为0.99，其逼近精度较高；当应变为0.1时，失稳区域出现在温度1000～1100 ℃，对数应变速率约为1的范围内；当应变大于0.1时，失稳区域位于高温高应变速率区域。在温度为1000和1050 ℃时，对GH141合金进行热加工使原始粗大的组织发生变形和拉伸，晶界处出现细小的再结晶晶粒；当变形温度升至1100 ℃时，部分原始粗大晶粒被更小的再结晶晶粒所取代，但仍然有一些原始晶粒残留在材料内部；当温度达到1150和1200 ℃时，GH141合金的全部原始粗大晶粒被新的再结晶细小晶粒替代。微观组织分析证明了热加工图能够用来衡量GH141合金发生动态再结晶的程度；结合热加工图、微观组织图和动态再结晶分布，确定了GH141合金的最佳热加工窗口，即应变速率在0.01～0.1 s^-1，温度在1150～1200 ℃。

基于DEFORM有限元分析软件建立风电轴承材料42CrMo工件的超声滚挤压过程数值模拟模型，研究工件转速、进给速度、振幅及静压力对工件表面粗糙度的影响。采用响应曲面法中的BBD（Box-Benhnken）进行试验设计，对模拟结果进行了回归分析，并对工艺参数进行优化。结果表明，超声滚挤压工件表面粗糙度随工件转速与进给速度的增加而增大，随振幅与静压力的增加而减小，当振幅和静压力分别超过约13 μm和350 N时，表面粗糙度随振幅与静压力的继续增加而增大；获得了最优工艺参数组合：工件转速306 r·min^-1、进给速度18 mm·min^-1、振幅13 μm、静压力301 N，基于最优参数组合获得表面粗糙度预测值为0.451 μm，试验值为0.419 μm，预测值与试验值具有良好的一致性。优化后的表面粗糙度与优化前相比降低了50.12%。

为建立高精度预测25CrMo4车轴钢材料流动行为的模型,使用多元非线性回归模型建立了本构方程,通过Gleeble-3800试验机研究了最大变形量为60%时25CrMo4高速铁路车轴钢在不同应变速率和不同变形温度下的热变形行为。结果表明,在较高的变形温度和较低的应变速率下,更容易发生动态再结晶。在1000~1150℃温度范围内建立双重多元非线性回归模型,利用相关系数R、平均绝对误差AARE和均方根误差RMSE等标准统计参数对其预测精度进行了量化分析,结果表明,该模型在较低的变形温度下的预测曲线和实验曲线重合度较高。

研究了玻璃纤维增强聚丙烯复合材料层合板热压成形工艺参数表面温度、成形压力和模具温度对U型骨架成形质量的影响。通过实验测试了U型骨架的层间剪切强度，观测了表面形貌和截面尺寸精度。结果表明，当提高表面温度和成形压力时，树脂基体的流动性变好，树脂基体在热压过程重分布，提高了U型骨架的层间剪切强度，改善了表面粗糙度，但过高的表面温度和成形压力会将树脂挤出，从而降低成形质量；表面温度和模具温度共同影响U型骨架截面几何尺寸精度，温度越高，弹性前屈效应越明显，若继续提高成形温度，前屈效应会趋于恒定。在U型骨架成形过程中，由于成形压力对底部和侧边的作用不同以及层合板表面温度不均匀，底部的成形质量较侧边区域要好。在现有条件下，获得的较优工艺参数为：加热电压70 V，加热时间60 s，表面温度246.1 ℃，成形压力1.2 MPa，模具温度80 ℃。

针对船体外板典型的双曲面板材成形提出了局部压载和渐进滚弯两种柔性渐进成形方式。通过有限元数值模拟技术在正交实验下分别探究局部压载成形过程中板料厚度、凸凹模间距、凸模压下量和凸模圆弧半径对板料成形回弹半径的影响，以及渐进滚弯成形过程中滚轮下压深度对板料弯曲半径的影响。以双曲面船板中帆形板为例，基于ABAQUS/Explicit&Standard求解平台及正交实验参数结果，利用局部压载成形和渐进滚弯成形对双曲面板材进行多道次有限元仿真模拟成形。最后通过双曲面板材多道次局部压载成形实验验证了船用钢板柔性渐进成形工艺的可行性及有限元分析结果的可靠性。

利用INSTRON试验机对低应变率（0.0001~0.01 s^-1）下的Q235钢（冷轧、热轧）的拉伸断裂行为进行了研究，并利用Abaqus有限元软件分别对冷轧Q235钢和热轧Q235钢的拉伸断裂过程进行了数值模拟。结果表明：在低应变率下，随着应变率的提高，钢材的屈服应力和峰值应力提高，但是屈服应力对应变率的变化更敏感。对于Q235钢来说，冷轧钢与热轧钢的拉伸力学性能存在一定区别。冷轧钢的强度比热轧钢的高，但韧塑性却要低于热轧钢，峰值应力和断面收缩率对应变率变化更加敏感。基于试验数据拟合获得了冷轧Q235钢和热轧Q235钢的Johnson-Cook本构模型参数，仿真验证了模型对钢材拉伸力学行为描述的合理性和可靠性。

为分析斜连轧工艺参数对轧制力及荒管尺寸精度的影响，取工艺变参数及范围：顶头前伸量15~28 mm、穿孔段送进角7°~9°、穿孔段孔喉34~35 mm、轧管段轧辊转速182~190 r·min^-1，在斜连轧实验机组上对Φ40、Φ42 mm的管坯进行单变量多组实验。结果表明：在实验参数范围内，随顶头前伸量增大，穿孔段轧制力减小，顶头轴向力先减小后增大；随送进角的增大，穿孔段轧制力减小，顶头轴向力微增大；当管坯直径一定时，随孔喉减小，轧制力增大，而当孔喉一定时，随管坯直径增大，轧制力增大。在穿孔段工艺参数一定时，轧管段轧辊速度不同的情况下，若张力轧制时穿孔段及轧管段轧制力均减小，相反若推力轧制时均增大。对斜连轧后荒管的分析结果显示微张力轧制得到的荒管壁厚精度达±0.2 mm，外径精度达±0.35 mm。

第3代汽车轮毂轴承铆合装配涉及内圈-内法兰过盈装配和内法兰轴端铆合装配过程，对轴向卡紧力和轴承游隙控制十分重要，直接决定着轮毂轴承的使用性能。为进一步探索轴向卡紧力的形成机理及精确控制方法，结合现有研究成果，以时间为线索简要介绍了轮毂轴承轴端铆合设备构成、工艺特点及主要性能参数，梳理了轴端铆合装配数值模拟过程及其关键模拟技术，重点综述了轴端铆合工艺参数对轴向卡紧力、内圈变形量、疲劳寿命等结构和性能关键指标的影响，以及有限元分析和智能算法在轮毂轴承设计及优化中的应用，最后对轮毂轴承轴端铆合装配的研究方向进行了展望。

液压胀形是实现汽车零部件整体成形和轻量化的新兴技术，桥壳是汽车上重要的承载件之一。为了推广与研究汽车桥壳液压胀形技术，结合目前小型汽车桥壳液压胀形技术研究进展，对液压胀形技术在小型汽车桥壳制造方向的研究现状进行了分析与总结。首先，分析了采用传统液压胀形方法制造小型汽车桥壳存在的问题；然后，介绍了胀压成形汽车桥壳新工艺，给出了桥壳管件和预成形管坯的设计方法；最后，通过对比胀压成形样件与传统液压胀形样件，阐述了胀压成形是小型汽车桥壳液压胀形技术的发展趋势。通过对目前小型汽车桥壳液压胀形研究的分析与总结，为液压胀形桥壳的研究提供了参考。

制作[CC]_2s、[GG]_s、[CCG]_s和[GCC]_s4种不同纤维铺层的复合材料板与5052铝合金板进行自冲铆接实验，分析其接头的表面成形质量及剖面成形质量，利用万能拉伸实验机进行拉伸和弯曲实验，并分析失效形式。结果表明，4种不同纤维铺层的复合材料板在采用相同的铆钉进行静拉伸实验时，其抗拉强度从大到小依次为[CC]_2s、[GG]_s、[CCG]_s和[GCC]_s，失效位移依次为[CC]_2s、[CCG]_s、[GG]_s和[GCC]_s，在采用相同的铆钉进行弯曲实验时，弯曲强度从大到小依次为[CC]_2s、[CCG]_s、[GG]_s和[GCC]_s。静拉伸实验时，[CC]_2s和[GCC]_s由于铆钉从复合板上拉脱而引起失效，[GG]_s和[CCG]_s由于铆钉头断裂而引起失效。弯曲实验时，[GG]_s、[CCG]_s和[GCC]_s由于受剪切压力而出现了不同程度的纤维断裂，[CC]_2s则是出现脱层现象。

制坯作为气阀成形的关键工序，其成形质量决定着气阀的服役性能和寿命。通过分析热挤压和电镦等成形工艺的优缺点可知，电镦相较于其他成形工艺更适用于大规格气阀坯成形。而随着气阀坯规格的增大，电镦件成形质量也愈加难以控制。针对表面波浪等形状缺陷和晶粒粗大等微观缺陷对其进行成因分析，从成形形状、晶粒控制和形状-晶粒协同控制3个方面综述了大规格气阀坯电镦成形质量的控制方法，并进一步阐述了电镦工艺智能优化方法，为大规格气阀坯电镦成形的实际生产提供参考。

针对碳纤维复合材料层合板在冲击载荷作用下易发生不同形式损伤的实际情况,基于ABAQUS软件建立了碳纤维复合材料层合板低速冲击模型,分析了低速冲击工况下复合材料板的渐进累积损伤。利用Cohesive界面单元模拟了分层损伤,并调用Hashin失效准则和Vumat子程序对冲击过程进行了数值模拟,分析了工艺参数对冲击结果的影响。结果表明,复合材料层合板损伤由层合板中心萌生并沿径向扩展,最终率先在层合板中心位置发生失效破坏;层合板相邻铺层角度差值越大,吸能性越好;冲击能量越大,损伤面积越大,但当能量值超过27 J时,损伤面积增加速度放缓。