W/2A12復(fù)合材料是優(yōu)良的結(jié)構(gòu)功能材料,具備優(yōu)異的高能射線抗輻射能力。W/2A12復(fù)合材料在制造、加工及服役過程中,不可避免地經(jīng)過高溫過程,如熱擠壓、熱處理或在高溫、熱循環(huán)條件下工作。固溶淬火處理是W/2A12復(fù)合材料重要的熱處理工序,在淬火處理過程中會(huì)引入較大的殘余應(yīng)力,對(duì)構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性、抗應(yīng)力腐蝕性能、疲勞強(qiáng)度等性能有很大的影響,在后續(xù)的機(jī)加工過程中會(huì)引起工件的翹曲變形。因此,調(diào)控和預(yù)測W/2A12復(fù)合材料中的殘余應(yīng)力,對(duì)提高構(gòu)件的尺寸穩(wěn)定性等性能具有重要的意義。研究基于熱壓縮實(shí)驗(yàn),建立固溶淬火態(tài)W/2A12復(fù)合材料的高溫變形本構(gòu)方程。結(jié)合末端淬火法和DFORM-HT的迭代法計(jì)算了三維傳熱情況下W/2A12復(fù)合材料與換熱介質(zhì)的換熱系數(shù)。將材料高溫變形本構(gòu)方程、換熱系數(shù)以及測定的材料的物性參數(shù)應(yīng)用到ABAQUS有限元軟件,建立了常規(guī)熱處理過程中W/2A12復(fù)合材料鋁合金殘余應(yīng)力演化模型,研究了復(fù)合材料在淬火過程中的溫度及應(yīng)力場演變過程,利用ABAQUS軟件模擬研究了淬火水溫對(duì)應(yīng)力分布和大小的影響,研究發(fā)現(xiàn)通過提高淬火水溫更能有效實(shí)現(xiàn)內(nèi)部區(qū)域拉應(yīng)力的應(yīng)力松弛。本文基于裂紋柔度法建立... 

【文章來源】：北京有色金屬研究總院北京市

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題依據(jù)
    1.2 殘余應(yīng)力國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 殘余應(yīng)力測試方法
        1.2.2 不同殘余應(yīng)力測試方法的特征比較
        1.2.3 殘余應(yīng)力消減方法
        1.2.4 材料內(nèi)應(yīng)力對(duì)材料力學(xué)性能的影響
    1.3 金屬淬火過程表面與介質(zhì)的換熱描述
    1.4 W/2A12復(fù)合材料加工工藝
    1.5 研究意義
    1.6 研究目標(biāo)
2 材料及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 末端淬火實(shí)驗(yàn)
        2.3.2 熱模擬實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 殘余應(yīng)力表征方法
        2.3.4 力學(xué)性能表征方法
3 W/2A12復(fù)合材料宏觀熱處理應(yīng)力數(shù)值模擬
    3.1 有限元淬火模型
    3.2 W/2A12復(fù)合材料淬火介質(zhì)換熱系數(shù)
    3.3 W/2A12復(fù)合材料變形本構(gòu)方程
    3.4 有限元模擬的材料參數(shù)
    3.5 算例模型驗(yàn)證
    3.6 W/2A12復(fù)合材料熱處理過程中溫度場及殘余應(yīng)力場變化
    3.7 本章小結(jié)
4 W/2A12復(fù)合材料殘余應(yīng)力綜合表征方法
    4.1 引言
    4.2 裂紋柔度法測試殘余應(yīng)力研究
        4.2.1 裂紋柔度法應(yīng)力計(jì)算過程
        4.2.2 裂紋柔度法不確定度計(jì)算
    4.3 有限元模擬與實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果驗(yàn)證
        4.3.1 鉆孔法與X射線測試結(jié)果對(duì)比
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)測試與模擬結(jié)果驗(yàn)證
    4.4 W/2A12復(fù)合材料厚板淬火殘余應(yīng)力預(yù)測模型研究
        4.4.1 引言
        4.4.2 W/2A12復(fù)合材料厚板淬火應(yīng)力預(yù)測模型
        4.4.3 復(fù)雜規(guī)格構(gòu)件的淬火-反淬火的應(yīng)力預(yù)測方法研究
    4.5 本章小結(jié)
5 W/2A12復(fù)合材料宏觀殘余應(yīng)力消減工藝研究
    5.1 前言
    5.2 提高淬火水溫消減時(shí)效態(tài)W/2A12復(fù)合材料殘余應(yīng)力
    5.3 預(yù)拉伸消減時(shí)效態(tài)W/2A12復(fù)合材料殘余應(yīng)力
    5.4 反淬火處理消減時(shí)效態(tài)W/2A12復(fù)合材料殘余應(yīng)力
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：2992226