發(fā)布時(shí)間：2021-05-14 16:42

　　由于塑性變形過程中制件的表面形貌變化很大,表面質(zhì)量難以控制,通常認(rèn)為塑性加工不適合于零件的精加工。然而對于某些特殊工程應(yīng)用而言,由于零件外形和使用條件的特殊性導(dǎo)致其必須采用塑性加工的方式來獲得超高精度的表面,比如用于微波傳輸?shù)牟▽?dǎo)管就必須通過塑性加工的方式來獲得相當(dāng)于磨削精度等級的內(nèi)表面。為了解決特殊工程應(yīng)用對表面的超高質(zhì)量要求,論文對冷塑性變形過程中的表面粗糙度演變規(guī)律進(jìn)行了深入分析,并在此基礎(chǔ)上建立了自由表面與受限表面的粗糙度控制圖。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）基于晶體塑性理論建立三維多晶體有限元模型,并得到了在周期性網(wǎng)格和非周期性網(wǎng)格上施加周期性邊界條件的方法。針對復(fù)雜變形條件和簡單變形條件分別提出了“宏-細(xì)觀耦合”與“對稱邊界條件+周期性邊界條件”的粗糙度分析方法,為塑性變形過程中表面粗糙度演變的數(shù)值模擬仿真提供了一種新的思路。（2）借助三維周期性多晶體有限元模型,分析了應(yīng)變路徑、初始表面粗糙度、晶粒尺寸以及取向織構(gòu)對自由表面粗糙度演變的影響。結(jié)果表明,當(dāng)初始表面粗糙度為零時(shí),五種典型應(yīng)變路徑下的表面粗糙度與變形量都呈近似的線性關(guān)系,其中平面純剪條件下的表面粗糙度相對最低。對... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 冷塑性變形過程中自由表面的粗糙度演變研究現(xiàn)狀
        1.2.1 自由表面的粗糙度演變分析
        1.2.2 材料微觀組織和取向織構(gòu)的控制研究
    1.3 冷塑性變形過程中受限表面的粗糙度演變研究現(xiàn)狀
        1.3.1 受限表面的粗糙度演變分析
        1.3.2 納米潤滑液的研究
    1.4 研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
2 三維多晶體有限元分析模型的建立及應(yīng)用
    2.1 晶體塑性理論基礎(chǔ)
        2.1.1 單晶體本構(gòu)模型
        2.1.2 多晶體塑性變形模型
    2.2 三維多晶體有限元模型的建立
        2.2.1 幾何模型的建立
        2.2.2 表面粗糙度模型的建立
    2.3 周期性幾何模型的建立和邊界條件的施加
        2.3.1 周期性幾何模型的建立
        2.3.2 周期性邊界條件的建立
        2.3.3 三維多晶體有限元模型尺寸的確定
    2.4 三維多晶體有限元模型的應(yīng)用
    2.5 本章小結(jié)
3 自由表面的粗糙度演變規(guī)律分析
    3.1 變形方式對粗糙度演變的影響
    3.2 單向拉伸條件下材料參數(shù)對粗糙度演變的影響
        3.2.1 初始表面粗糙度的影響
        3.2.2 晶粒尺寸的影響
        3.2.3 材料取向織構(gòu)的影響
        3.2.4 表面粗糙度演變規(guī)律的定量化描述
    3.3 單向拉伸實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
4 自由表面的粗糙度控制研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)方案及表征
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        4.1.2 組織及性能表征
    4.2 材料預(yù)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.3 形變及熱處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 形變及熱處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.0 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        4.4.1 形變及熱處理方案對材料微觀組織的影響
        4.4.2 形變及熱處理方案對組織織構(gòu)的影響
    4.5 自由表面的粗糙度控制分析
    4.6 本章小結(jié)
5 納米TiO_2潤滑液的摩擦特性及對磨試樣的磨損形貌分析
    5.1 納米TiO_2潤滑液的制備
        5.1.1 納米TiO_2的分散性研究
        5.1.2 納米TiO_2潤滑液的調(diào)配工藝
    5.2 納米TiO_2潤滑液的摩擦特性及試樣的磨損形貌分析
        5.2.1 納米TiO_2含量的影響
        5.2.2 工況條件的影響
    5.3 本章小結(jié)
6 受限表面的粗糙度演變規(guī)律分析及控制研究
    6.1 實(shí)驗(yàn)條件
    6.2 無潤滑條件下的表面形貌演變
    6.3 有潤滑條件下的表面形貌演變
    6.4 受限表面的粗糙度控制分析
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水溶性高分子化合物在金屬加工潤滑劑中的應(yīng)用[J]. 馬國梁,榮捷,陳鮮偉.  潤滑油. 2017(01)
[2]金屬力學(xué)行為中應(yīng)變路徑效應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 趙天章,張士宏,程明,張凌云.  鍛壓技術(shù). 2016(10)
[3]Al6061板在不同應(yīng)變路徑下粗糙度演變的有限元模擬及實(shí)驗(yàn)[J]. 徐戊矯,龍江,章磊,陳晨.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2015(10)
[4]板帶鋼熱軋納米潤滑實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱作鑫,孫建林,徐鵬飛,蘇小坡.  潤滑與密封. 2014(09)
[5]熱軋板帶鋼新型水基納米軋制液實(shí)驗(yàn)研究[J]. 朱作鑫,孫建林,牛泰龍,朱祎淳.  礦冶. 2013(S1)
[6]鋁合金的織構(gòu)及測試分析研究進(jìn)展[J]. 楊中玉,張津,郭學(xué)博,計(jì)鵬飛.  精密成形工程. 2013(06)
[7]含納米ZnO水基軋制液的摩擦學(xué)性能研究[J]. 王冰,孫建林.  石油煉制與化工. 2013(05)
[8]塑性成形表面微凸體平坦化行為研究[J]. 胡兆穩(wěn),劉焜,王偉,劉小君.  潤滑與密封. 2013(02)
[9]紡織復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)分析的一般性周期性邊界條件及其有限元實(shí)現(xiàn)[J]. 張超,許希武,嚴(yán)雪.  航空學(xué)報(bào). 2013(07)
[10]銅箔軋制潤滑狀態(tài)與表面質(zhì)量的研究[J]. 劉娜娜,孫建林,武迪.  功能材料. 2012(09)

博士論文
[1]水基納米軋制液制備及潤滑模型研究[D]. 朱作鑫.北京科技大學(xué) 2015
[2]混合潤滑狀態(tài)下塑性變形界面微凸體平坦化行為研究[D]. 胡兆穩(wěn).合肥工業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]納米TiN和WS2作為潤滑油添加劑的摩擦學(xué)性能研究[D]. 周俊龍.西南交通大學(xué) 2017
[2]面接觸條件下聚乙二醇的水基潤滑特性研究[D]. 陳曉歡.大連海事大學(xué) 2016



本文編號：3185983