Wie „spielt“ das Studententeam der Universität Chongqing mit Titanlegierungen?

Vor nicht allzu langer Zeit gewann das Team „Magnetic Titanium Technology“ der Universität Chongqing im Finale des China International College Students Innovation Competition (2024) in Shanghai mit seiner führenden Forschung im Bereich Titan im Mikrosekundenbereich die Goldmedaille im High Education Main Track Elektromagnetische Formungsausrüstung für Legierungen. Wie hat dieses Team mit gespielt?Titanlegierung? Kürzlich interviewte die Autorin Xiong Jialu, die Teamleiterin des Projekts „Magnetic Titanium Technology“ und Oberstudentin an der Fakultät für Elektrotechnik der Universität Chongqing, und ihre Teammitglieder. Am 25. Oktober um 12 Uhr führte Xiong Jialu mit Brille und Pferdeschwanz ein Experiment zur elektromagnetischen Formung im Advanced Electromagnetic Manufacturing Laboratory der School of Electrical Engineering in Zone A der Universität Chongqing durch, bei dem sich 15 interdisziplinäre Studenten zusammenschlossen, um das Problem zu überwinden schwieriges Problem der elektromagnetischen Umformung von Titanlegierungen. Obwohl das Labor weniger als 20 Quadratmeter groß ist, sind die darin untergebrachten Versuchsgeräte der „Schatz“ von ihr und ihren Teammitgliedern. Warum Elektrotechnik wählen? Vielleicht liegt es daran, dass ich das Basteln liebe. „Seit ich jung war, habe ich die ferngesteuerten Autos und Controller der ‚Huohuo‘-Familie geliebt und sie immer wieder komplett zerlegt und neu eingebaut“, sagte Xiong Jialu. Meistens lassen sie sich natürlich nicht wieder einbauen, bzw Selbst wenn sie neu installiert werden, können sie nicht verwendet werden. Als sie ihre Hauptauswahl für die College-Aufnahmeprüfung ausfüllte, entschied sie sich für Elektrotechnik. In meinem ersten Jahr begann ich, mich für Elektrotechnik zu interessieren Forschung der elektromagnetischen Kraft im National Key Laboratory of Power Transmission and Transformation Equipment Technology", sagte Xiong Jialu. Um den Aufbau neuer Ingenieurdisziplinen zu fördern, hat die Schule glücklicherweise allen Schülern landesweite wissenschaftliche Forschungsplattformen und Lehrplattformen geöffnet. Deshalb trat sie mit einer Versuch-und-Irrtum-Einstellung in das fortschrittliche elektromagnetische Fertigungsteam des National Key Laboratory of Power Transmission and Transformation Equipment Technology ein. Danach war Xiong Jialu wie ein Schwamm und lernte nicht nur die elektromagnetische Umformtechnologie kennen, sondern führte mit seinen Lehrern und älteren Brüdern und Schwestern auch elektromagnetische Umformexperimente an leitfähigen und leicht verformbaren Metallen wie Aluminiumlegierungen durch.
Was genau ist elektromagnetische Umformung? „Bei der elektromagnetischen Umformung handelt es sich um eine Methode, bei der augenblickliche Hochspannungsimpulsmagnetfelder verwendet werden, um den Barren unter der Wirkung elektromagnetischer Kraft dazu zu zwingen, sich mit hoher Geschwindigkeit zu formen.“ Xiong Jialu nahm ein kürzlich geformtes Titanlegierungsblech auf dem Tisch und zeigte es dem Autor Während des Experiments stellte Xiong Jialu fest, dass die elektromagnetische Umformung für Titanlegierungen mit schlechter Leitfähigkeit sehr schwierig war, und kam daher auf die Idee, diese Herausforderung zu meistern. In einer Diskussion brachte sie ihre Idee mutig vor, erhielt jedoch unerwartete Anerkennung von Ermutigt von ihrem Mentor Zhou Yan gründete sie mit anderen Studenten, darunter Ma Qinshi von der School of Mechanical and Transportation Engineering, Tang Jing von der School of Electrical Engineering und Li Ying, das Team „Magnetic Titanium Technology“. von der School of Environment and Ecology und Zhao Wanyu von der School of Economics and Business Administration. Nach unzähligen Tests kam es zu örtlich begrenzten Explosionen und Schäden am Fernseher des Wachmanns, bei wissenschaftlichen Untersuchungen jedoch nicht Es verlief reibungslos, vor allem für ein Studententeam, das noch anspruchsvoller ist. „Aufgrund der hexagonalen dichten Packungsstruktur und der dicht angeordneten Atomanordnung von Titanlegierungen ist ihr Verformungswiderstand hoch und die Umformung ist nicht einfach“, sagte Zhou Yan. Beispielsweise ist es bei Titanlegierungen schwierig, in elektromagnetischen Feldern eine ausreichende elektromagnetische Kraft zu induzieren, um sich zu formen. Um eine ausreichende elektromagnetische Kraft zu erzeugen, ist es notwendig, die Pulswellenform innerhalb von etwa einem Zehntausendstel der Zeit zu steuern, die zum einmaligen Blinzeln benötigt wird, wodurch die Pulswellenform steiler wird. Dies erfordert die Forschung des Teams zur Gestaltung der Schaltungsstruktur, des elektromagnetischen Kraftmechanismus und der Verbindung Gerät, usw. von Grund auf, und um Simulationen und experimentelle Forschung in Verbindung mit der erforderlichen Isolationsfestigkeit durchzuführen, um schrittweise die Probleme der Schaltungsoptimierung zu überwinden, um Streuparameter zu reduzieren, genaue Berechnung von Simulationsmodellen für elektromagnetische Umformprozesse, Optimierung der Isolierung und elektromagnetischen Kraftverteilung zwischen Verbundwerkstoffen Spulen und schließlich die Entwicklung elektromagnetischer Impulsformungsgeräte aus Titanlegierungen im Mikrosekundenbereich.