近年來(lái),微型零件的制造需求日益增長(zhǎng),傳統(tǒng)準(zhǔn)靜態(tài)微塑性成形工藝發(fā)展更為成熟,激光成形、電磁成形等動(dòng)態(tài)微塑性成形工藝不斷涌現(xiàn)。隨著零件尺寸的減小和加載速率的提高,材料力學(xué)性能和變形行為的尺度效應(yīng)和應(yīng)變速率效應(yīng)更顯著,進(jìn)而影響工藝的實(shí)施和微型零件的成形質(zhì)量。本文以T2紫銅為實(shí)驗(yàn)材料,分別進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)下的微拉伸、微壓縮試驗(yàn)和高應(yīng)變速率下的分離式霍普金森壓桿（split Hopkinson pressure bars,SHPB）試驗(yàn),分析了試樣特征尺寸、初始晶粒尺寸和應(yīng)變速率對(duì)T2紫銅材料力學(xué)性能的影響�；谏鲜鋈N試驗(yàn)得到的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線,建立了考慮晶粒尺度效應(yīng)的材料本構(gòu)模型。通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)微彎曲和激光沖擊微脹形工藝實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本構(gòu)模型的適用性。本文主工作及結(jié)論如下:（1）使用厚度為100～500 μm的紫銅箔板進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)微拉伸試驗(yàn),研究了試樣初始晶粒尺寸和試樣厚度對(duì)材料真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線和屈服強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率等力學(xué)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明:隨試樣初始晶粒尺寸減小,斷后伸長(zhǎng)率增大,屈服強(qiáng)度和流動(dòng)應(yīng)力表現(xiàn)出“越小越強(qiáng)”的尺度效應(yīng),且初始晶粒尺寸與流動(dòng)應(yīng)力滿足Hall-Petch關(guān)系。隨試樣厚度減小... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬材料力學(xué)性能的尺度效應(yīng)和應(yīng)變速率效應(yīng)概述
        1.2.1 晶粒及特征尺度效應(yīng)
        1.2.2 應(yīng)變速率效應(yīng)
    1.3 本構(gòu)模型概述
    1.4 微塑性成形工藝中的尺度效應(yīng)概述
    1.5 目前研究存在的主要問(wèn)題
    1.6 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 紫銅微細(xì)坯料準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)性能的尺度效應(yīng)研究
    2.1 引言
    2.2 紫銅準(zhǔn)靜態(tài)微拉伸試驗(yàn)及其尺度效應(yīng)研究
        2.2.1 試驗(yàn)材料與制備方法
        2.2.2 試驗(yàn)設(shè)備及方法
        2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.3 紫銅準(zhǔn)靜態(tài)微壓縮試驗(yàn)及其尺度效應(yīng)研究
        2.3.1 試驗(yàn)材料與方法
        2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于SHPB技術(shù)的紫銅動(dòng)態(tài)壓縮力學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 SHPB試驗(yàn)方法
        3.2.1 SHPB試驗(yàn)原理
        3.2.2 試驗(yàn)材料
        3.2.3 試驗(yàn)設(shè)備
        3.2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    3.3 試驗(yàn)結(jié)果和分析
        3.3.1 試樣形貌
        3.3.2 應(yīng)變速率硬化效應(yīng)
        3.3.3 高應(yīng)變速率下的晶粒尺度效應(yīng)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 考慮晶粒尺度效應(yīng)的紫銅本構(gòu)模型建立方法及對(duì)比
    4.1 引言
    4.2 冪函數(shù)模型
        4.2.1 冪函數(shù)模型及應(yīng)變硬化指數(shù)
        4.2.2 準(zhǔn)靜態(tài)微拉伸試驗(yàn)的Hollomon關(guān)系
        4.2.3 準(zhǔn)靜態(tài)微壓縮試驗(yàn)及SHPB試驗(yàn)的Hollomon關(guān)系
    4.3 考慮晶粒尺度效應(yīng)的冪函數(shù)模型
        4.3.1 冪函數(shù)模型的建立
        4.3.2 基于準(zhǔn)靜態(tài)微拉伸試驗(yàn)的冪函數(shù)模型
        4.3.3 基于SHPB試驗(yàn)的冪函數(shù)模型
    4.4 指數(shù)函數(shù)模型
        4.4.1 指數(shù)函數(shù)模型的建立
        4.4.2 考慮晶粒尺度效應(yīng)的指數(shù)函數(shù)模型
    4.5 本章小結(jié)
第五章 考慮晶粒尺度效應(yīng)的紫銅本構(gòu)模型驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 微彎曲實(shí)驗(yàn)與準(zhǔn)靜態(tài)本構(gòu)模型驗(yàn)證
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.2.3 準(zhǔn)靜態(tài)本構(gòu)模型驗(yàn)證與分析
    5.3 激光沖擊微脹形實(shí)驗(yàn)與動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型驗(yàn)證
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.3 動(dòng)態(tài)本構(gòu)模型驗(yàn)證與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間完成的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2999372