薄壁機匣作為航空發(fā)動機的外部承載件,長期服役在高溫、高壓、交變載荷等條件下,其材料制備與加工制造工藝復(fù)雜,服役運行過程中的安全保障至關(guān)重要。薄壁機匣是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的回轉(zhuǎn)件,具有壁厚薄、直徑大等特點,材料通常為高溫合金,難以成形且變形難以控制,成形后內(nèi)部存在不同程度的殘余應(yīng)力,成為制約航空發(fā)動機服役的隱患。本文以高溫合金GH1140變截面錐形薄壁機匣為研究對象,采用旋壓工藝成形。選擇高溫合金GH1140板料作為毛坯,對常溫下GH1140高溫合金板料進行拉伸實驗,得到0.05mm/s拉伸速率下的真實應(yīng)力-真實應(yīng)變關(guān)系,最后進行板料成分分析�；赟imufact.Forming有限元分析軟件,建立錐形薄壁機匣旋壓成形的有限元模型,采用混合正交表設(shè)計試驗方案,進行仿真分析。基于仿真分析,概述成形過程中及旋輪卸載后,薄壁機匣上表面等效應(yīng)力、等效應(yīng)變的分布及金屬流動規(guī)律。建立直角坐標(biāo)系,劃區(qū)域分析錐形軸向截面上的殘余應(yīng)力分布規(guī)律;分段劃分成形進程,分析切向、軸向整體殘余應(yīng)力的分布規(guī)律。通過分析芯模轉(zhuǎn)速、旋輪進給比、旋輪與芯模的間隙偏離率等工藝參數(shù)對旋壓成形載荷的影響,選擇旋壓力極大值作為成形質(zhì)量的... 

【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 強力旋壓技術(shù)及研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
2 高溫合金GH1140 材料特性與旋壓工藝參數(shù)
    2.1 引言
    2.2 高溫合金GH1140 的材料特性
        2.2.1 高溫合金GH1140 的成分測定
        2.2.2 高溫合金GH1140 真實應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系建立
    2.3 板料的設(shè)計計算
    2.4 工藝參數(shù)的選擇
        2.4.1 芯模轉(zhuǎn)速
        2.4.2 旋輪進給比
        2.4.3 旋輪與芯模之間的間隙偏離率
3 變截面錐形薄壁機匣旋壓成形機理
    3.1 有限元模型建立
    3.2 試驗方案設(shè)計
        3.2.1 試驗指標(biāo)的確定
        3.2.2 各試驗因素的選擇及因素水平確定
        3.2.3 正交表的選擇及表頭設(shè)計
        3.2.4 試驗方案確定及結(jié)果分析
    3.3 成形機理分析
        3.3.1 等效應(yīng)力分布
        3.3.2 等效應(yīng)變分布
        3.3.3 金屬流動規(guī)律
    3.4 工藝參數(shù)對壁厚均勻性的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 變截面錐形薄壁機匣旋壓成形殘余應(yīng)力產(chǎn)生機制
    4.1 引言
    4.2 殘余應(yīng)力產(chǎn)生機制及影響
        4.2.1 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機制
        4.2.2 殘余應(yīng)力的影響
    4.3 殘余應(yīng)力的分布規(guī)律
        4.3.1 切向殘余應(yīng)力的形成機制
        4.3.2 軸向殘余應(yīng)力的形成機制
    4.4 本章小結(jié)
5 變截面錐形薄壁機匣旋壓成形工藝參數(shù)對成形載荷的影響
    5.1 力學(xué)模型的建立
    5.2 成形載荷的變化規(guī)律
        5.2.1 芯模轉(zhuǎn)速對成形載荷的影響
        5.2.2 旋輪進給比對成形載荷的影響
        5.2.3 間隙偏離率對成形載荷的影響
    5.3 本章小結(jié)
6 變截面錐形薄壁機匣的旋壓成形試驗
    6.1 前言
    6.2 旋壓成形試驗
    6.3 試驗結(jié)果與有限元模型的對比分析
    6.4 旋壓成形試驗殘余應(yīng)力的測量及仿真對比
        6.4.1 機械測定法
        6.4.2 物理測定法
        6.4.3 X射線測定法的測量原理
    6.5 缺陷的產(chǎn)生及分析
    6.6 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3150500