本文關(guān)鍵詞：AA5083薄殼熱態(tài)理論成形極限圖研究

  更多相關(guān)文章： 成形極限圖 鋁合金 M-K模型 厚向應(yīng)力 HGMF工藝

【摘要】：溫?zé)釛l件下高強鋁合金成形性能的判定為當(dāng)前研究熱點,理論成形極限圖(Forming Limit Diagram,FLD)作為評判板料成形性能的方法之一得到了廣泛關(guān)注。通過建立溫度成形條件下的鋁板成形極限預(yù)測模型,可以幫助設(shè)計者在工藝?yán)碚撗芯亢蛿?shù)值仿真等方面預(yù)判材料產(chǎn)生失穩(wěn)的趨勢,對其成形能力進(jìn)行合理評價。本文以AA5083薄殼為研究對象,通過板料熱單向拉伸試驗,建立了AA5083板料與溫度相關(guān)的本構(gòu)方程,基于引入厚向應(yīng)力影響的M-K理論修正模型,運用Newton Raphson迭代法求解得到理論FLD。將在平面應(yīng)力狀態(tài)和三向應(yīng)力狀態(tài)下的AA5083薄殼理論FLD進(jìn)行對比,分析表明厚向應(yīng)力促使理論成形極限曲線(Forming Limit Curve,FLC)得到有效提高,在第一象限內(nèi)較為突出;研究了應(yīng)變硬化指數(shù)n、應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m、變形溫度T和初始厚度不均度f0等參數(shù)對理論FLC的影響規(guī)律及理論FLC對相關(guān)參數(shù)敏感性受厚向應(yīng)力的影響,并在一定程度上探討了理論FLC的應(yīng)變路徑相關(guān)性。通過推導(dǎo)運算將得到的極限應(yīng)變轉(zhuǎn)換為極限應(yīng)力,得到了基于應(yīng)力的成形極限圖(Forming Limit Stress Diagram,FLSD)和改進(jìn)應(yīng)力成形極限圖(Extended Stress-based Forming Limit Diagram,XSFLD),研究了厚向應(yīng)力和材料性能參數(shù)對FLSD和XSFLD的影響規(guī)律,探討了FLSD和XSFLD的應(yīng)變路徑相關(guān)性,結(jié)果表明兩者的應(yīng)變路徑相關(guān)性基本相同。AA5083管材熱態(tài)顆粒介質(zhì)壓力成形(Hot Granule Medium Pressure Forming,簡稱HGMF)工藝仿真分析表明,厚向應(yīng)力對利用理論FLD判定管材階梯軸脹形破裂危險區(qū)的預(yù)測結(jié)果具有顯著影響,且與工藝實驗結(jié)果基本吻合,即厚向應(yīng)力在一些板料成形工藝的理論預(yù)測中不能忽略;對比FLD和FLSD的預(yù)測結(jié)果,理論FLSD可以進(jìn)一步縮小破裂危險區(qū)域的判定區(qū)間。
【關(guān)鍵詞】：成形極限圖 鋁合金 M-K模型 厚向應(yīng)力 HGMF工藝
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10
• 1.2 成形極限圖概述10-14
• 1.2.1 成形極限圖簡介10-13
• 1.2.2 成形極限理論的發(fā)展13-14
• 1.3 理論成形極限圖國內(nèi)外研究概況14-16
• 1.4 亟待解決的問題及主要研究內(nèi)容16-18
• 1.4.1 亟待解決的問題16
• 1.4.2 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 熱態(tài)AA5083薄殼材料模型建立18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 AA5083材料性能試驗18-19
• 2.3 AA5083板料真實應(yīng)力應(yīng)變曲線19-23
• 2.4 AA5083板料本構(gòu)模型23-24
• 2.5 拉伸斷口形貌分析24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 AA5083理論應(yīng)變成形極限圖研究27-46
• 3.1 引言27
• 3.2 引入厚向應(yīng)力M-K模型的建立與求解27-32
• 3.3 變形條件和材料性能對理論FLD的影響32-40
• 3.3.1 厚向應(yīng)力對理論FLD的影響32-33
• 3.3.2 初始厚度不均度f0對FLD的影響33-36
• 3.3.3 應(yīng)變硬化指數(shù)n和應(yīng)變速率敏感性指數(shù)m對FLD的影響36-39
• 3.3.4 變形溫度對理論FLD的影響39-40
• 3.4 加載路徑對理論FLD的影響40-44
• 3.4.1 預(yù)應(yīng)變對理論FLC的影響40-42
• 3.4.2 厚向應(yīng)力對理論FLC應(yīng)變路徑相關(guān)性的影響42-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 AA5083理論應(yīng)力成形極限圖研究46-61
• 4.1 引言46
• 4.2 傳統(tǒng)經(jīng)典應(yīng)力成形極限圖FLSD46-54
• 4.2.1 應(yīng)力成形極限理論模型的建立46-47
• 4.2.2 理論FLSD及影響因素47-51
• 4.2.3 應(yīng)變路徑對理論FLSD的影響51-54
• 4.3 改進(jìn)應(yīng)力成形極限圖54-59
• 4.3.1 理論XSFLD及影響因素54-58
• 4.3.2 應(yīng)變路徑對理論XSFLD的影響58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第5章 AA5083管材熱態(tài)顆粒介質(zhì)壓力成形仿真61-68
• 5.1 引言61
• 5.2 HGMF工藝試驗及數(shù)值仿真模型的建立61-62
• 5.3 試驗與仿真結(jié)果分析62-66
• 5.3.1 基于理論FLD的極限應(yīng)變分析63-65
• 5.3.2 基于理論FLSD的極限應(yīng)力分析65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果74-75
• 致謝75

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 盧國清,邱曉剛;成形極限圖的測試、應(yīng)用和可信度分析[J];理化檢驗(物理分冊);2002年11期

2 盧國清,邱曉剛,駱中云,陳文龍;成形極限圖的測試、應(yīng)用和可信度分析[J];鋼鐵釩鈦;2002年03期

3 龍衛(wèi)國,金波,湯池;厚向異性薄板成形極限圖的計算分析[J];南華大學(xué)學(xué)報(理工版);2001年03期

4 邱曉剛,盧國清,陳文龍,唐暉;坐標(biāo)網(wǎng)分析技術(shù)與成形極限圖的應(yīng)用[J];理化檢驗(物理分冊);2002年07期

5 陳煒;郭偉剛;侯波;張家驊;;基于厚度梯度準(zhǔn)則的薄板成形極限圖建立方法[J];中國機械工程;2007年18期

6 鳳佩華;金屬薄板成形極限圖試驗方法[J];汽車技術(shù);1986年01期

7 常志華;于連仲;;成形極限圖的制作方法[J];汽車工藝;1987年04期

8 連建設(shè);周大軍;隋忠祥;薛祥義;劉玉文;譚善錕;王曉玲;余克欽;黃春杰;;汽車薄鋼板塑性成形極限圖的試驗研究[J];汽車工藝;1989年06期

9 江健;孔泰;楊松;;獲得成形極限圖的雙板實驗方法[J];鍛壓技術(shù);1989年02期

10 陳光南;沈還;胡世光;;成形極限圖左半部薄板失穩(wěn)行為與極限應(yīng)變——失穩(wěn)過程實驗研究[J];鋼鐵研究;1991年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 盧國清;邱曉剛;;成形極限圖的測試、應(yīng)用和可信度分析[A];全國材料理化測試與產(chǎn)品質(zhì)量控制學(xué)術(shù)研討會論文專輯（物理測試部分）[C];2002年

2 陳明和;王東;高霖;左敦穩(wěn);王珉;;基于有限元仿真方法建立成形極限圖[A];中國科協(xié)第二屆優(yōu)秀博士生學(xué)術(shù)年會材料科學(xué)技術(shù)分會論文集[C];2003年

3 方健;魏毅靜;王承忠;;薄板成形極限圖(FLD)的多項式擬合分析[A];全國材料理化測試與產(chǎn)品質(zhì)量控制學(xué)術(shù)研討會論文專輯（物理測試部分）[C];2002年

4 薛玉雷;陳明和;;基于Dynaform的應(yīng)力成形極限圖的應(yīng)用研究[A];第三屆華東六省一市塑性工程學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 田麗雯;H340LAD_Z高強度鋼板成形極限圖的構(gòu)建[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2016年

2 趙建培;AA5083薄殼熱態(tài)理論成形極限圖研究[D];燕山大學(xué);2016年

3 劉毅;AZ31鎂合金板材熱態(tài)下成形極限圖的試驗研究與數(shù)值模擬[D];太原理工大學(xué);2012年

4 馮華云;高強鋼激光拼焊板成形極限圖的試驗與預(yù)測研究[D];江蘇大學(xué);2008年

5 閆辰侃;鎂鋁層合板的熱軋成形及熱成形極限圖研究[D];太原理工大學(xué);2014年

6 黃莉莉;鎂鋁復(fù)合板的制備及熱態(tài)成形極限圖的實驗研究[D];太原理工大學(xué);2013年

7 王承鑫;鈦合金及Ti_2AlNb金屬間化合物板材熱成形極限圖[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

8 龍文寶;鍍鎳鋼帶的應(yīng)力成形極限圖研究與應(yīng)用[D];湘潭大學(xué);2013年

，

本文編號：1040999