發(fā)布時(shí)間：2017-03-29 23:10

  本文關(guān)鍵詞：銅包鋁雙金屬?gòu)?fù)合材料反向擠壓變形的數(shù)值模擬仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：銅包鋁雙金屬?gòu)?fù)合材料充分發(fā)揮了銅和鋁的性能優(yōu)勢(shì),具有單一金屬所不及的綜合性能,受到材料界的極大關(guān)注。常規(guī)擠壓過(guò)程中存在變形不均勻的特點(diǎn),因此造成擠壓制品沿長(zhǎng)度方向的包覆層厚度分布也不均勻。本文利用Gleeble-3500熱模擬機(jī)對(duì)純銅T2和5005鋁合金材料進(jìn)行等溫壓縮實(shí)驗(yàn)并獲得了合理的加工參數(shù),再利用有限元數(shù)值模擬軟件DEFORM-2D對(duì)銅包鋁復(fù)合材料的反向擠壓變形過(guò)程進(jìn)行了分析,為優(yōu)化銅包鋁復(fù)合材料反向擠壓工藝提供參考。主要研究結(jié)果如下：(1)純銅T2和5005鋁合金材料都屬于負(fù)溫度敏感材料和正應(yīng)變速率敏感材料。變形初期,流變應(yīng)力隨變形程度的增大而迅速升高；進(jìn)入到穩(wěn)定擠壓階段后,流變應(yīng)力隨變形溫度的升高而降低,隨應(yīng)變速率的增大而增大。(2)基于等溫壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用一般的σ-關(guān)系的數(shù)學(xué)模型建立了純銅T2的溫變形本構(gòu)方程：σ=425.726ε0.158ε.0.032e-0.013T;采用包含Zener-Hollomon參數(shù)的Arrhenius雙曲正弦關(guān)系描述了5005鋁合金的熱變形本構(gòu)方程：(3)有限元數(shù)值模擬分析表明：在銅包鋁反向擠壓成形時(shí),擠壓力在坯料充滿型腔的過(guò)程中逐漸增大,在坯料流出�？诘乃查g擠壓力驟增,之后隨著擠壓過(guò)程的進(jìn)行,擠壓力逐漸趨于穩(wěn)定；在擠壓模出口位置坯料變形最大,其余部分不參與塑性變形；最大等效應(yīng)力和最大等效應(yīng)變均發(fā)生在坯料與擠壓模接觸的部位；坯料溫度在熱交換、塑性變形功和摩擦熱效應(yīng)的共同影響下變化,溫度由中心向外表面呈上升趨勢(shì),沿半徑方向形成一個(gè)遞增的溫度場(chǎng)。(4)通過(guò)研究模角、坯料初始溫度、擠壓速度對(duì)反擠壓成形過(guò)程、擠壓力大小及包覆層分布情況的影響,可發(fā)現(xiàn)在上述工藝參數(shù)分別為45°、350℃和5mm/s時(shí),擠壓制品的綜合性能較為穩(wěn)定；選擇最優(yōu)參數(shù)對(duì)擠壓制品中包覆層厚比與包覆坯料厚比的關(guān)系進(jìn)行研究,可發(fā)現(xiàn)二者近似成線性關(guān)系,其線性方程為：y=0.00864x+20.90103。
【關(guān)鍵詞】：銅包鋁復(fù)合材料 熱壓縮變形 反向擠壓 有限元法 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB331;TG376
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-25
• 1.1 引言13
• 1.2 復(fù)合材料概述13-15
• 1.2.1 復(fù)合材料的分類14
• 1.2.2 復(fù)合材料成形工藝的特點(diǎn)14
• 1.2.3 復(fù)合材料的應(yīng)用14-15
• 1.3 擠壓技術(shù)概述15-18
• 1.3.1 擠壓方法的分類15-17
• 1.3.2 擠壓加工的特點(diǎn)17-18
• 1.4 銅包鋁復(fù)合材料及其制備方法18-21
• 1.4.1 銅-鋁復(fù)合的特點(diǎn)18
• 1.4.2 銅包鋁復(fù)合材料的分類18-19
• 1.4.3 銅包鋁復(fù)合材料的制備方法19-20
• 1.4.4 銅包鋁復(fù)合材料的包覆層厚度檢測(cè)20-21
• 1.5 有限元數(shù)值模擬及其在銅包鋁擠壓中的應(yīng)用21-23
• 1.5.1 有限元數(shù)值模擬21-22
• 1.5.2 有限元數(shù)值模擬在銅包鋁擠壓中的應(yīng)用22-23
• 1.6 本文的研究目的及主要內(nèi)容23-25
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法25-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料25
• 2.2 等溫?zé)釅嚎s實(shí)驗(yàn)25-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及其原理25-26
• 2.2.2 等溫壓縮實(shí)驗(yàn)過(guò)程26-27
• 2.3 銅包鋁雙金屬的有限元數(shù)值模擬27-31
• 2.3.1 DEFORM軟件概況27-28
• 2.3.2 DEFORM軟件的系統(tǒng)分析28-29
• 2.3.3 DEFORM軟件的特點(diǎn)29-30
• 2.3.4 剛塑性有限元的基本假設(shè)30-31
• 第3章 純銅T2和5005鋁合金變形流動(dòng)應(yīng)力模型31-41
• 3.1 真應(yīng)力-應(yīng)變曲線31-34
• 3.1.1 純銅T2的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線31-32
• 3.1.2 5005鋁合金的真應(yīng)力-應(yīng)變曲線32-34
• 3.2 流變應(yīng)力方程34-40
• 3.2.1 純銅T2的流變應(yīng)力方程34-37
• 3.2.2 5005鋁合金的流變應(yīng)力方程37-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 銅包鋁雙金屬?gòu)?fù)合材料反向擠壓變形的數(shù)值模擬41-67
• 4.1 數(shù)值模擬數(shù)學(xué)模型的建立和參數(shù)的設(shè)置41-48
• 4.1.1 材料數(shù)學(xué)模型的建立41
• 4.1.2 幾何模型的建立41-43
• 4.1.3 模擬參數(shù)設(shè)置43-48
• 4.2 模擬過(guò)程及結(jié)果分析48-65
• 4.2.1 擠壓過(guò)程分析48-55
• 4.2.2 變形參數(shù)對(duì)反擠壓過(guò)程的影響55-65
• 4.3 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-75
• 致謝75-76
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76

  本文關(guān)鍵詞：銅包鋁雙金屬?gòu)?fù)合材料反向擠壓變形的數(shù)值模擬仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：275642