近日，我院机械工程学科博士研究生杨宁在全主动对轮旋压工艺研究方面取得重要进展，相关研究成果《薄壁筒体全主动对轮旋压：宏观塑变机制、细观织构演变和成形性能强化》（Full active counter-roller spinning for thin-walled cylinders: Macroscopic deformation mechanism, mesoscopic texture evolution, and forming performance strengthening）发表在《Thin-Walled Structures》。《Thin-Walled Structures》是工程技术领域的国际顶级期刊，目前影响因子为5.7（SCI一区TOP）。论文第一作者为博士研究生杨宁，硕士研究生李志顺为共同第一作者，通讯作者为张立军教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位，新加坡A*STAR研究所、西安交通大学和加拿大纽芬兰纪念大学为共同合作单位，该研究得到山东省重点研发计划（科技型中小企业创新能力提升工程）项目、中央高校自主创新科研计划项目等联合资助。
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氢高压储运的可靠性与轻量化是全球面临的热点难题，本研究从宏细观耦合的层面研究了一种内外旋轮均主动旋转的薄壁筒体全主动对轮旋压新工艺的成形机制，从而为取代目前传统的芯模强力旋压工艺并更好地满足储氢瓶内胆的形/性一体化制造成为可能。
不同旋压工艺方法的原理
所提宏细观逐级跨尺度的耦合建模流程
全主动对轮旋压工艺在同步提升旋压件的轴向和环向力学性能的同时降低了材料的各向异性，工艺的晶粒细化作用也导致了断裂面上韧窝分布的均匀性。根据所提表面性能综合评价方法，旋压件表面性能提高了60.11%，旋压后成形性能的提高是内外成形一致性的提高、各滑移系协调影响、细晶强化等综合复杂作用的结果。本研究对全主动对轮旋压新工艺的宏细观成形特性和变形历程提供了全面深入的理解。实现了对薄壁筒体更加均衡优质的旋压成形效果。它还为其他塑性成形工艺的宏细观耦合来深入探究织构演变历程提供了研究新方法和思路。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.tws.2024.112634
