本文關(guān)鍵詞：半固態(tài)輕合金流變模型的建立及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 流變模型 表觀粘度 固相體積分?jǐn)?shù) 剪切速率

【摘要】：本文以Chen和Fan建立的流變模型為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)理論分析得到修正后的半固態(tài)金屬漿料的微結(jié)構(gòu)模型。然后,將該微結(jié)構(gòu)模型應(yīng)用到半固態(tài)AlSi4Mg2合金體系和AZ91D合金體系流變特性的研究中。首先,通過(guò)研究剪切場(chǎng)中固相顆粒的聚集和解聚過(guò)程,修正該模型中描述顆粒聚集和解聚過(guò)程的表達(dá)式,進(jìn)而推出半固態(tài)漿料內(nèi)的微結(jié)構(gòu)參量n(在任意時(shí)刻t,一個(gè)聚集體中所包含的平均固體顆粒數(shù)目)隨時(shí)間t的演化方程。該方程包含了影響顆粒聚集程度的內(nèi)部參量和外部參量(如剪切速率、剪切時(shí)間等)。研究表明,半固態(tài)金屬漿料的微結(jié)構(gòu)決定其宏觀流變特性,而外部流動(dòng)條件是通過(guò)改變漿料的微結(jié)構(gòu)影響其宏觀流變特性的,有效固相體積分?jǐn)?shù)是聯(lián)系二者的紐帶。通過(guò)有效固相體積分?jǐn)?shù),表觀粘度和剪切應(yīng)力可表達(dá)成結(jié)構(gòu)參量n的函數(shù),從而確定半固態(tài)金屬漿料的本構(gòu)方程。其次,運(yùn)用新的理論模型研究半固態(tài)AlSi4Mg2合金體系的流變行為。通過(guò)研究半固態(tài)AlSi4Mg2金屬漿料穩(wěn)態(tài)粘度的諸多影響因素如剪切速率、有效固相體積分?jǐn)?shù)、固相體積分?jǐn)?shù)等,揭示了半固態(tài)金屬漿料處于穩(wěn)態(tài)時(shí)的一系列特性。研究表明,半固態(tài)金屬漿料的穩(wěn)態(tài)粘度、聚集體平均大小均隨固相體積分?jǐn)?shù)的增大而增大,隨剪切速率的增大而減小。這種變化趨勢(shì)與已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)論定性一致;有效固相體積分?jǐn)?shù)在解釋漿料的表觀粘度與顆粒聚集程度相關(guān)性中起重要作用:剪切速率等外部流動(dòng)條件是通過(guò)改變顆粒的聚集程度(進(jìn)而影響有效固相體積分?jǐn)?shù))而改變表觀粘度的。對(duì)于AlSi4Mg2合金體系的暫態(tài)流變行為,主要研究在等溫剪切、等溫靜置時(shí)的流變行為。研究表明,暫態(tài)粘度與微結(jié)構(gòu)也具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性;顆粒的聚集和解聚過(guò)程決定著體系的微觀特性,解聚過(guò)程只需幾秒就能完成,而聚集過(guò)程則需要數(shù)百秒。由此可見(jiàn),解聚率要比聚集率快兩個(gè)數(shù)量級(jí)。最后,運(yùn)用新的理論模型研究半固態(tài)AZ91D合金體系的流變行為,結(jié)論與AlSi4Mg2合金體系定性一致。
【關(guān)鍵詞】：流變模型 表觀粘度 固相體積分?jǐn)?shù) 剪切速率
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 半固態(tài)金屬成形概述11-14
• 1.1.1 前言11-12
• 1.1.2 半固態(tài)金屬成形的兩種工藝過(guò)程12
• 1.1.3 半固態(tài)金屬成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)12-13
• 1.1.4 半固態(tài)金屬漿料的制備13-14
• 1.2 半固態(tài)金屬的流變理論基礎(chǔ)14-21
• 1.2.1 流變學(xué)概論14-16
• 1.2.2 流體的粘度概述16-17
• 1.2.3 流體類型的分類17-21
• 1.3 半固態(tài)金屬的流變特性研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 本課題研究意義及內(nèi)容23-25
• 第2章 半固態(tài)金屬流變理論模型25-38
• 2.1 半固態(tài)金屬漿料穩(wěn)態(tài)流變模型的分類25-27
• 2.1.1 簡(jiǎn)單狀態(tài)等溫穩(wěn)態(tài)流變模型25-26
• 2.1.2 復(fù)雜等溫穩(wěn)態(tài)流變模型26-27
• 2.2 半固態(tài)金屬暫態(tài)流變模型的分類27-29
• 2.2.1 簡(jiǎn)單的暫態(tài)流變模型27-28
• 2.2.2 復(fù)雜的暫態(tài)流變模型28-29
• 2.3 Chen和Fan提出的模型29-35
• 2.3.1 聚集體平均大小隨時(shí)間的演化方程29-33
• 2.3.2 半固態(tài)金屬宏觀流變性的本構(gòu)方程33-35
• 2.4 新模型的建立35-38
• 2.4.1 Chen和Fan模型的不足之處35
• 2.4.2 以Chen和Fan模型為基礎(chǔ)建立新模型35-38
• 第3章 半固態(tài)AlSi4Mg2鋁合金流變性能的研究38-47
• 3.1 引言38
• 3.2 模型參數(shù)的確定38-39
• 3.3 半固態(tài)AlSi4Mg2金屬漿料的穩(wěn)態(tài)流變行為39-41
• 3.3.1 穩(wěn)態(tài)粘度η39-41
• 3.4 半固態(tài)AlSi4Mg2金屬漿料的暫態(tài)流變行為41-45
• 3.4.1 半固態(tài)AlSi4Mg2金屬漿料在等溫剪切過(guò)程中的流變行為41-44
• 3.4.2 半固態(tài)AlSi4Mg2金屬漿料在等溫靜置過(guò)程中的流變行為44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 半固態(tài)AZ91D合金流變特性的研究47-55
• 4.1 引言47
• 4.2 本構(gòu)模型47-48
• 4.3 半固態(tài)AZ91D金屬漿料的穩(wěn)態(tài)流變行為48-50
• 4.3.1 穩(wěn)態(tài)粘度η48-50
• 4.4 半固態(tài)AZ91D金屬漿料的暫態(tài)流變行為50-54
• 4.4.1 半固態(tài)AZ91D金屬漿料在等溫剪切過(guò)程中的流變行為50-52
• 4.4.2 半固態(tài)AZ91D金屬漿料在等溫靜置過(guò)程中的流變行為52-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文60

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1066208