內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料,是基于三明治泡沫金屬夾芯板材的結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種具有空間結(jié)構(gòu)的疊層材料,即擁有三明治泡沫金屬夾芯板材的阻尼、輕量、隔音等性能,又具有優(yōu)良的界面結(jié)合強度和材料力學(xué)性能,還具有冷卻、布線等內(nèi)層槽孔獨有的功能,具有廣闊的應(yīng)用前景。本文采用有限元模擬法研究了 Al/Al疊層材料的內(nèi)層槽孔及結(jié)合界面的變形行為。并通過正交實驗研究了軋制壓下量、軋制溫度、銅管厚度、銅管外徑/鋁板厚度和內(nèi)部填充物粒徑對槽孔尺寸的影響,并對工藝參數(shù)進行優(yōu)化。另外,還探討了內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料的結(jié)合強度和拉伸性能的冷熱軋對比及其影響因素。研究表明:Al/Al疊層材料內(nèi)層的槽孔有效高度隨軋制壓下量的減小,軋制溫度的升高,銅管壁厚的減薄和銅管外徑/鋁板厚度的比值的提高而增加。由于槽孔的存在,內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料在軋制過程中會存在三個不同的變形區(qū)域:中間變形區(qū)、槽孔變形區(qū)、邊緣變形區(qū)。槽孔在變形過程中,內(nèi)側(cè)要先外側(cè),且其變形的程度更劇烈。內(nèi)層含槽疊層板材的復(fù)合界面應(yīng)變小于不含槽疊層板材,且其應(yīng)變分布更不均勻。另外,熱軋復(fù)合的Al/Al界面應(yīng)變要遠高于冷軋復(fù)合的Al/Al界面,且熱軋應(yīng)變分布的... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 三明治泡沫金屬夾芯板
        1.1.1 三明治泡沫金屬夾芯板的性能特點及其應(yīng)用前景
        1.1.2 三明治泡沫金屬夾芯板的制備方法
    1.2 金屬疊層復(fù)合材料
        1.2.1 金屬疊層復(fù)合材料的性能特點及其應(yīng)用前景
        1.2.2 金屬疊層復(fù)合材料的制備工藝及其研究現(xiàn)狀
        1.2.3 Al/Al和Al/Cu疊層復(fù)合材料
    1.3 有限元模擬在金屬疊層復(fù)合材料中的應(yīng)用
    1.4 本課題的研究目的、意義及主要內(nèi)容
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗方案
        2.1.1 冷軋實驗方案
        2.1.2 熱軋實驗方案
        2.1.3 有限元模擬方案
    2.2 實驗材料
    2.3 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料的軋制工藝流程
        2.3.1 表面預(yù)處理
        2.3.2 組料方式
        2.3.3 軋制復(fù)合
        2.3.4 軋后退火
        2.3.5 槽孔填充物的去除
    2.4 力學(xué)性能測試
        2.4.1 剪切強度試驗
        2.4.2 抗拉強度試驗
    2.5 顯微組織分析與測量
        2.5.1 金相顯微分析
        2.5.2 剪切斷口和結(jié)合界面顯微觀察
        2.5.3 EBSD微觀組織與織構(gòu)顯微分析
        2.5.4 槽孔有效高度測量
3 Al/Al疊層材料內(nèi)層槽孔的變形行為
    3.1 Al/Al疊層材料內(nèi)部槽孔尺寸影響因素分析
        3.1.1 軋制工藝參數(shù)對Al/Al疊層復(fù)合板材內(nèi)層槽孔尺寸的影響
        3.1.2 Al/Al疊層材料內(nèi)層槽孔尺寸的其他影響因素及規(guī)律
    3.2 Al/Al疊層材料內(nèi)層槽孔的變形規(guī)律
    3.3 本章小結(jié)
4 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料的結(jié)合界面變形行為
    4.1 有限元模型前處理的設(shè)置
        4.1.1 內(nèi)層不含槽Al/Al疊層板材軋制復(fù)合過程的前處理設(shè)置
        4.1.2 內(nèi)層含槽Al/Al疊層板材軋制復(fù)合過程的前處理設(shè)置
    4.2 內(nèi)層槽孔對Al/Al疊層材料界面變形行為的影響
        4.2.1 內(nèi)層含槽孔板材與不含槽板材界面總應(yīng)變的差異分析
        4.2.2 內(nèi)層含槽孔板材與不含槽板材界面應(yīng)變的差異分析
    4.3 軋制溫度對內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料界面變形行為的影響
        4.3.1 內(nèi)層含槽孔板材冷、熱軋界面總應(yīng)變的差異分析
        4.3.2 內(nèi)層含槽孔板材冷、熱軋界面應(yīng)變差異分析
    4.4 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料的臨界壓下量
        4.4.1 含槽與不含槽Al/Al疊層板材的臨界壓下量對比
        4.4.2 熱軋與冷軋Al/Al疊層板材的臨界壓下量對比
    4.5 本章小結(jié)
5 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料的結(jié)合強度和拉伸性能
    5.1 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料的界面結(jié)合強度
        5.1.1 冷軋工藝參數(shù)對Al/Al疊層材料結(jié)合強度的影響
        5.1.2 熱軋工藝參數(shù)對Al/Al疊層材料結(jié)合強度的影響
        5.1.3 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料冷熱軋界面結(jié)合強度的對比
    5.2 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料的拉伸性能
        5.2.1 冷軋法制備的Al/Al疊層材料的拉伸性能
        5.2.2 熱軋法的制備Al/Al疊層材料的拉伸性能
        5.2.3 內(nèi)層含槽Al/Al疊層材料冷熱軋拉伸性能的比較分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]金屬層狀復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 周生剛,王濤,孫麗達.  熱加工工藝. 2016(10)
[2]有限元分析在金屬層狀復(fù)合材料開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 李龍,祝志超,周德敬.  南方金屬. 2015(06)
[3]1100/7075/1100復(fù)合板熱軋復(fù)合和熱處理工藝[J]. 陳澤軍,劉慶,王國軍,王德滿.  材料熱處理學(xué)報. 2015(06)
[4]Al/Cu多層復(fù)合板的組織演化及其對力學(xué)性能的影響（英文）[J]. 李小兵,祖國胤,王平.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(01)
[5]退火溫度對銅/鋁復(fù)合板剝離性能的影響[J]. 袁武華,周靜.  湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(12)
[6]硅對銅/鋁復(fù)合界面化合物的影響[J]. 常守威,楊宇龍,王平,石天宇.  輕合金加工技術(shù). 2013(04)
[7]金屬層狀復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 徐濤.  輕合金加工技術(shù). 2012(06)
[8]T2紫銅換熱管在特殊環(huán)境下的快速腐蝕機理分析[J]. 鄧為民,朱明軍,趙廣宇.  機電設(shè)備. 2012(03)
[9]1100鋁合金冷擠壓工藝[J]. 羅國軍,袁子良.  熱加工工藝. 2012(05)
[10]大面積高性能鈦/鋼復(fù)合板爆炸復(fù)合仿真研究[J]. 薛治國,王虎年,黃杏利,何小松.  熱加工工藝. 2011(04)

博士論文
[1]鑄軋7075鋁合金的變形行為及其組織演變的研究[D]. 王雷.山東大學(xué) 2016
[2]金屬泡沫鋁夾芯板的制備與力學(xué)性能研究[D]. 宋濱娜.東北大學(xué) 2012

碩士論文
[1]銅鋁復(fù)合板界面組織和性能研究[D]. 路王珂.河南科技大學(xué) 2014
[2]軋制法制備鉛/鋼層狀復(fù)合材料的技術(shù)與性能研究[D]. 林超.昆明理工大學(xué) 2014
[3]鋁/鋁層狀復(fù)合板制備工藝及組織與性能研究[D]. 翟龍.燕山大學(xué) 2013
[4]銅/鋁復(fù)合板軋制工藝與理論研究[D]. 劉理.東北大學(xué) 2006
[5]不銹鋼復(fù)合板熱軋復(fù)合仿真及參數(shù)分析[D]. 黃亮.燕山大學(xué) 2004
[6]復(fù)合鋼板成型過程的數(shù)值模擬[D]. 袁曉娜.華北電力大學(xué)（北京） 2004
[7]包Al復(fù)合鋼板制備工藝研究[D]. 閆志彬.華北電力大學(xué)（北京） 2004



本文編號：3078787