近年來,微型零件的制造需求日益增長,傳統(tǒng)準靜態(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,材料力學性能和變形行為的尺度效應和應變速率效應更顯著,進而影響工藝的實施和微型零件的成形質量。本文以T2紫銅為實驗材料,分別進行了準靜態(tài)下的微拉伸、微壓縮試驗和高應變速率下的分離式霍普金森壓桿（split Hopkinson pressure bars,SHPB）試驗,分析了試樣特征尺寸、初始晶粒尺寸和應變速率對T2紫銅材料力學性能的影響。基于上述三種試驗得到的真實應力-應變曲線,建立了考慮晶粒尺度效應的材料本構模型。通過準靜態(tài)微彎曲和激光沖擊微脹形工藝實驗,驗證了本構模型的適用性。本文主工作及結論如下:（1）使用厚度為100～500 μm的紫銅箔板進行了準靜態(tài)微拉伸試驗,研究了試樣初始晶粒尺寸和試樣厚度對材料真實應力-應變曲線和屈服強度、斷后伸長率等力學指標的影響。結果表明:隨試樣初始晶粒尺寸減小,斷后伸長率增大,屈服強度和流動應力表現(xiàn)出“越小越強”的尺度效應,且初始晶粒尺寸與流動應力滿足Hall-Petch關系。隨試樣厚度減小... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：106 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬材料力學性能的尺度效應和應變速率效應概述
        1.2.1 晶粒及特征尺度效應
        1.2.2 應變速率效應
    1.3 本構模型概述
    1.4 微塑性成形工藝中的尺度效應概述
    1.5 目前研究存在的主要問題
    1.6 本文研究內容
第二章 紫銅微細坯料準靜態(tài)力學性能的尺度效應研究
    2.1 引言
    2.2 紫銅準靜態(tài)微拉伸試驗及其尺度效應研究
        2.2.1 試驗材料與制備方法
        2.2.2 試驗設備及方法
        2.2.3 試驗結果及分析
    2.3 紫銅準靜態(tài)微壓縮試驗及其尺度效應研究
        2.3.1 試驗材料與方法
        2.3.2 試驗結果及分析
    2.4 本章小結
第三章 基于SHPB技術的紫銅動態(tài)壓縮力學性能研究
    3.1 引言
    3.2 SHPB試驗方法
        3.2.1 SHPB試驗原理
        3.2.2 試驗材料
        3.2.3 試驗設備
        3.2.4 試驗數據處理
    3.3 試驗結果和分析
        3.3.1 試樣形貌
        3.3.2 應變速率硬化效應
        3.3.3 高應變速率下的晶粒尺度效應
    3.4 本章小結
第四章 考慮晶粒尺度效應的紫銅本構模型建立方法及對比
    4.1 引言
    4.2 冪函數模型
        4.2.1 冪函數模型及應變硬化指數
        4.2.2 準靜態(tài)微拉伸試驗的Hollomon關系
        4.2.3 準靜態(tài)微壓縮試驗及SHPB試驗的Hollomon關系
    4.3 考慮晶粒尺度效應的冪函數模型
        4.3.1 冪函數模型的建立
        4.3.2 基于準靜態(tài)微拉伸試驗的冪函數模型
        4.3.3 基于SHPB試驗的冪函數模型
    4.4 指數函數模型
        4.4.1 指數函數模型的建立
        4.4.2 考慮晶粒尺度效應的指數函數模型
    4.5 本章小結
第五章 考慮晶粒尺度效應的紫銅本構模型驗證
    5.1 引言
    5.2 微彎曲實驗與準靜態(tài)本構模型驗證
        5.2.1 實驗材料與方法
        5.2.2 實驗結果與分析
        5.2.3 準靜態(tài)本構模型驗證與分析
    5.3 激光沖擊微脹形實驗與動態(tài)本構模型驗證
        5.3.1 實驗材料與方法
        5.3.2 實驗結果與分析
        5.3.3 動態(tài)本構模型驗證與分析
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
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【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2999372