本文關(guān)鍵詞：超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形機理和實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在國家自然科學(xué)基金項目“超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬微觸變成形的理論和方法研究”(項目批準(zhǔn)號：50775203)的資助下,本論文將超聲振動輔助成形方法和半固態(tài)成形技術(shù)引入到介觀尺度金屬零件的微成形過程中,開展了超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬微觸變成形新工藝的理論和實驗研究。首先,針對半固態(tài)A356鋁合金材料,采用有限元仿真軟件ABAQUS進(jìn)行了超聲振動輔助半固態(tài)鐓粗、微凸臺成形、擠壓等成形工藝的模擬仿真,并研究了超聲振動在半固態(tài)金屬成形過程中的作用機制。同時,對超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形的實驗平臺進(jìn)行了研制。以半固態(tài)A356鋁合金材料為研究對象,以超聲輔助鐓粗實驗為研究方法,建立了超聲振動力場作用下的半固態(tài)A356鋁合金的粘塑性材料本構(gòu)模型。最后,進(jìn)行了超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金微凸臺觸變成形實驗研究,并研究了在不同工藝參數(shù)(超聲強度、超聲作用時間、成形速度、坯料溫度、成形力等)和不同上模結(jié)構(gòu)條件下,超聲振動對微凸臺成形效果的影響規(guī)律,獲得了使微凸臺成形效果相對較好的成形過程工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)。論文研究成果對于理解在半固態(tài)成形中超聲振動的作用機制、超聲振動力場作用下的半固態(tài)金屬材料粘塑性本構(gòu)模型以及超聲振動輔助半固態(tài)金屬微觸變成形的應(yīng)用等方面均具有指導(dǎo)意義。第1章,對本學(xué)位論文研究的背景與意義進(jìn)行了闡述,對國內(nèi)外超聲振動輔助材料成形技術(shù)和半固態(tài)成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述,提出了超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形機理及實驗的研究方向。在此基礎(chǔ)上,提出了本學(xué)位論文的主要研究內(nèi)容和論文框架。第2章,針對半固態(tài)A356鋁合金材料,采用有限元仿真軟件ABAQUS,進(jìn)行了超聲振動輔助半固態(tài)鐓粗、微凸臺成形、擠壓等成形工藝的模擬仿真,獲得了超聲振動半固態(tài)金屬成形過程中的作用效果,并研究了超聲振動在半固態(tài)金屬成形過程中的作用機制。第3章,提出了超聲輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形實驗系統(tǒng)的設(shè)計方案,研制了具有分體式結(jié)構(gòu)的超聲變幅桿和適用于熱成形的超聲振子,并制作了超聲輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形實驗系統(tǒng)。第4章,建立了超聲振動力場作用下半固態(tài)A356鋁合金的粘塑性材料本構(gòu)模型,通過超聲振動輔助半固態(tài)鐓粗實驗,獲得了不同超聲強度和不同坯料固相率下半固態(tài)A356鋁合金的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,并利用該本構(gòu)模型對實驗得到的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,得到了本構(gòu)模型中各參數(shù)的表達(dá)式。第5章,進(jìn)行了超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金微凸臺成形實驗,提出了微凸臺成形效果的評價參數(shù),研究了在不同工藝參數(shù)(超聲強度、超聲作用時間、成形速度、坯料溫度、成形力等)和不同上模結(jié)構(gòu)條件下,超聲振動對微凸臺成形效果的影響規(guī)律,獲得了施加超聲振動后微凸臺成形效果相對較好的成形過程工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)。第6章,對論文的主要研究工作進(jìn)行了總結(jié),并對后面的研究工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：超聲振動輔助 半固態(tài)成形 介觀尺度 本構(gòu)模型 A356
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG319;TB559
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 致謝8-13
• 1 緒論13-33
• 1.1 論文研究的背景與意義13-15
• 1.2 半固態(tài)金屬成形技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-24
• 1.2.1 半固態(tài)金屬成形工藝和方法研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.2 半固態(tài)金屬材料本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀21-24
• 1.2.3 目前有待深入研究的問題24
• 1.3 超聲振動輔助材料成形技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀24-30
• 1.3.1 超聲振動輔助材料冷成形技術(shù)研究現(xiàn)狀25-29
• 1.3.2 超聲振動輔助材料熱成形技術(shù)研究現(xiàn)狀29-30
• 1.3.3 目前有待深入研究的問題30
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容與框架30-32
• 1.5 本章小結(jié)32-33
• 2 超聲振動輔助半固態(tài)金屬成形仿真分析及超聲作用機制研究33-50
• 2.1 引言33-34
• 2.2 超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金成形仿真分析34-46
• 2.2.1 超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金鐓粗成形仿真分析34-38
• 2.2.2 超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金微凸臺成形仿真分析38-41
• 2.2.3 超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金正擠壓成形仿真分析41-44
• 2.2.4 超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金反擠壓成形仿真分析44-46
• 2.3 超聲振動在半固態(tài)金屬成形中的作用機制分析46-49
• 2.4 本章小結(jié)49-50
• 3 超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形實驗系統(tǒng)的研制50-65
• 3.1 引言50
• 3.2 超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形實驗系統(tǒng)的方案設(shè)計50-52
• 3.3 超聲振動系統(tǒng)中超聲振子結(jié)構(gòu)的設(shè)計52-63
• 3.3.1 超聲變幅桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計52-54
• 3.3.2 帶加工工具的超聲變幅桿的模態(tài)分析54-57
• 3.3.3 帶加工工具的超聲變幅桿的諧響應(yīng)分析57-60
• 3.3.4 超聲振子冷卻通道設(shè)計60-61
• 3.3.5 變幅桿最終結(jié)構(gòu)參數(shù)確定及加工制造61-63
• 3.4 超聲振動輔助介觀尺度半固態(tài)金屬成形實驗系統(tǒng)的制作63-64
• 3.5 本章小結(jié)64-65
• 4 超聲振動力場作用下半固態(tài)A356鋁合金材料本構(gòu)模型研究65-77
• 4.1 引言65-66
• 4.2 超聲振動力場作用下半固態(tài)A356鋁合金的材料本構(gòu)模型的建立66-68
• 4.3 超聲振動力場作用下半固態(tài)A356鋁合金材料本構(gòu)模型的參數(shù)求解68-76
• 4.3.1 超聲強度對A356鋁合金應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響規(guī)律70-73
• 4.3.2 坯料固相率對A356鋁合金應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的影響規(guī)律73-74
• 4.3.3 超聲力場作用下半固態(tài)A356鋁合金材料本構(gòu)模型的參數(shù)求解74-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 5 超聲振動輔助半固態(tài)A356鋁合金微凸臺成形實驗研究77-89
• 5.1 引言77
• 5.2 微凸臺成形效果的評價參數(shù)77-78
• 5.3 超聲振動參數(shù)對微凸臺成形效果的影響78-81
• 5.3.1 超聲強度對微凸臺成形效果的影響79-80
• 5.3.2 超聲作用時間對微凸臺成形效果的影響80-81
• 5.4 成形速度對微凸臺成形效果的影響81-83
• 5.5 坯料溫度對微凸臺成形效果的影響83-85
• 5.6 上模結(jié)構(gòu)對微凸臺成形效果的影響85-86
• 5.7 成形力對微凸臺成形效果的影響86-88
• 5.8 本章小結(jié)88-89
• 6 總結(jié)與展望89-92
• 6.1 工作總結(jié)89-91
• 6.2 工作展望91-92
• 參考文獻(xiàn)92-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目及獲得的科研成果100
• 1) 申請及授權(quán)的國家專利100
• 2) 參加的科研項目100

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張日升;超聲振動研磨試驗[J];光學(xué)技術(shù);1986年01期

2 馮瑋,楊書田,王更周,王運啟;超聲在水介質(zhì)中傳播時的H_2發(fā)射實驗研究[J];中國地震;1987年02期

3 陳鋒,何德s

本文編號：395416