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(qiáng)鋁合金成形性能的判定為當(dāng)前研究熱點(diǎn),理論成形極限圖(Forming Limit Diagram,FLD)作為評(píng)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(cè)模型,可以幫助設(shè)計(jì)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(shì),對(duì)其成形能力進(jìn)行合理評(píng)價(jià)。本文以AA5083薄殼為研究對(duì)象,通過板料熱單向拉伸試驗(yàn),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(yùn)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(duì)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f(wàn)0等參數(shù)對(duì)理論FLC的影響規(guī)律及理論FLC對(duì)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(yùn)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(duì)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(jiǎn)稱HGMF)工藝仿真分析表明,厚向應(yīng)力對(duì)利用理論FLD判定管材階梯軸脹形破裂危險(xiǎn)區(qū)的預(yù)測(cè)結(jié)果具有顯著影響,且與工藝實(shí)驗(yàn)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(cè)中不能忽略;對(duì)比FLD和FLSD的預(yù)測(cè)結(jié)果,理論FLSD可以進(jìn)一步縮小破裂危險(xiǎn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：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(jiǎn)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(guó)內(nèi)外研究概況14-16
• 1.4 亟待解決的問題及主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.4.1 亟待解決的問題16
• 1.4.2 本文主要研究?jī)?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(yàn)18-19
• 2.3 AA5083板料真實(shí)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(duì)理論FLD的影響32-40
• 3.3.1 厚向應(yīng)力對(duì)理論FLD的影響32-33
• 3.3.2 初始厚度不均度f(wàn)0對(duì)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(duì)FLD的影響36-39
• 3.3.4 變形溫度對(duì)理論FLD的影響39-40
• 3.4 加載路徑對(duì)理論FLD的影響40-44
• 3.4.1 預(yù)應(yīng)變對(duì)理論FLC的影響40-42
• 3.4.2 厚向應(yīng)力對(duì)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(duì)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(duì)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(yàn)及數(shù)值仿真模型的建立61-62
• 5.3 試驗(yàn)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

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本文編號(hào)：1040999