SiCp/Al復(fù)合材料主要應(yīng)用于軍工、汽車、航空航天等領(lǐng)域中關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,故常需要對SiCp/Al復(fù)合材料毛坯進(jìn)行二次熱軋塑性加工來獲得更加優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。由于SiC顆粒的不規(guī)則形貌,顆粒的聚集以及孔洞等因素的影響,該復(fù)合材料的熱變形行為和軋制行為及相關(guān)規(guī)律很難全面地由實(shí)驗(yàn)方法獲得,且邊緣斷裂特性極大地限制了SiCp/Al復(fù)合材料軋制規(guī)程的制定和實(shí)際應(yīng)用。首先,本文通過熱壓縮實(shí)驗(yàn)、本構(gòu)方程的多元線性歸化及其參數(shù)的驗(yàn)證,研究了SiCp/Al復(fù)合材料的熱壓縮變形行為。得到了該復(fù)合材料的流動應(yīng)力應(yīng)變曲線,分析了不同階段應(yīng)變硬化、溫度軟化、應(yīng)變率硬化對流動應(yīng)力影響的相互關(guān)系和規(guī)律。驗(yàn)證了Johnson-Cook數(shù)理模型不適合來預(yù)測復(fù)合材料的流變行為,而Arrhenius數(shù)理模型很好地預(yù)測了溫度、應(yīng)變和應(yīng)變率耦合作用下的流動應(yīng)力。其次,就耦合分析中各力學(xué)邊界條件和熱學(xué)邊界條件的定義和賦值以及顯式分析穩(wěn)定限制的控制進(jìn)行了詳細(xì)分析,并結(jié)合Gurson損傷模型合理完整地建立了SiCp/2009Al復(fù)合材料軋制熱力耦合有限元模型。通過ABAQUS軟件對軋制成型過程、邊緣斷裂過程、溫度場、變形場及應(yīng)... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 SiCp/Al復(fù)合材料的發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.1.2 SiCp/Al復(fù)合材料的制備工藝研究現(xiàn)狀
        1.1.3 SiCp/Al復(fù)合材料的力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
        1.1.4 SiCp/Al復(fù)合材料二次加工研究的不足
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 SiCp/Al復(fù)合材料熱壓縮變形行為研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SiCp/Al復(fù)合材料軋制研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 SiCp/2009Al復(fù)合材料本構(gòu)方程及熱壓縮損傷參數(shù)的確定
    2.1 SiCp/2009Al熱變形本構(gòu)關(guān)系實(shí)驗(yàn)研究
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.1.4 結(jié)果討論
    2.2 本構(gòu)方程的建立
        2.2.1 熱變形本構(gòu)方程基本理論
        2.2.2 SiCp/2009Al復(fù)合材料本構(gòu)方程的數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型
    2.3 損傷參數(shù)的確定
        2.3.1 損傷模型的基本理論
        2.3.2 損傷模型的參數(shù)識別
    2.4 本章小結(jié)
第3章 SiCp/2009Al復(fù)合材料軋制熱力耦合有限元模型的建立
    3.1 熱軋數(shù)值模擬的基本理論
        3.1.1 軋制相關(guān)ABAQUS彈塑性基礎(chǔ)理論
        3.1.2 熱軋有限元技術(shù)
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 咬入條件的建立
        3.2.2 物理模型的建立
        3.2.3 邊界條件
        3.2.4 穩(wěn)定極限值的控制
    3.3 結(jié)論
第4章 SiCp/2009Al復(fù)合材料軋制特性的有限元分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 二維SiCp/2009Al復(fù)合材料板料熱軋仿真結(jié)果分析
        4.1.1 軋制成型過程及機(jī)理研究
        4.1.2 軋制溫度場分布
        4.1.3 軋制應(yīng)變和應(yīng)變率分布
        4.1.4 軋制應(yīng)力場分布
        4.1.5 軋制應(yīng)力應(yīng)變曲線預(yù)測
    4.2 三維SiCp/2009Al復(fù)合材料板料熱軋仿真結(jié)果分析
        4.2.1 應(yīng)力場分布
        4.2.2 位移場分布
        4.2.3 邊緣斷裂的形成過程
    4.3 不同工藝參數(shù)對SiCp/2009Al板材軋制的影響
        4.3.1 工藝參數(shù)的確定
        4.3.2 工藝參數(shù)對溫度的影響
        4.3.3 工藝參數(shù)對變形場的影響
        4.3.4 工藝參數(shù)對接觸面應(yīng)力場的影響
        4.3.5 工藝參數(shù)對軋制力的影響
    4.4 壓下量對邊緣斷裂的影響
    4.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方案
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]大飛機(jī)2024鋁合金厚板熱處理工藝及熱軋模擬研究[D]. 王聰.中南大學(xué) 2012
[3]碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料顯微組織和力學(xué)性能的研究[D]. 孫超.中南大學(xué) 2012
[4]3104鋁合金熱軋組織演變的數(shù)值模擬研究[D]. 蒙春標(biāo).湖南大學(xué) 2009
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[6]高體積分?jǐn)?shù)SiCP/Al復(fù)合材料的制備及其沖擊特性研究[D]. 藺紹江.西北工業(yè)大學(xué) 2005



本文編號：3188504