激光沖擊微成形技術(shù)是利用激光誘導(dǎo)產(chǎn)生的等離子體沖擊波壓力使材料發(fā)生動態(tài)塑性變形從而獲得期望微觀幾何形狀的一種技術(shù)。與傳統(tǒng)微塑性成形技術(shù)相比,激光沖擊微成形是一種無凸模成形技術(shù),避免了微細凸模加工困難以及對中性差等難題,并且高應(yīng)變率塑性變形的特點使該技術(shù)具有成形速度快、效率高以及成形零件質(zhì)量好等優(yōu)點,在微制造領(lǐng)域具有廣闊發(fā)展前景。目前,對激光沖擊微成形技術(shù)的研究主要是針對一些微脹形、微彎曲和微沖孔等基礎(chǔ)工藝,激光脈沖在工件上的作用位置固定不變,并且制件形狀簡單、成形面積也相對較小,而對諸如燃料電極板等形狀復(fù)雜且成形面積較大的微型零件的研究不多,在此基礎(chǔ)上本文提出了一種新工藝,即激光沖擊微漸進成形工藝。激光沖擊微漸進成形工藝是一個多物理量綜合作用的過程,影響成形效果的因素很多,另外漸進成形過程相對復(fù)雜,更加大了激光沖擊微漸進成形工藝的成形規(guī)律與機理的研究難度。本文采用數(shù)值模擬與實驗相結(jié)合的手段,以T2紫銅箔材為實驗材料,系統(tǒng)研究激光沖擊微漸進成形工藝,分析微漸進成形工藝的變形過程及特點,揭示不同工藝參數(shù)對成形結(jié)果的影響規(guī)律。解決了激光沖擊微漸進成形工藝數(shù)值建模的關(guān)鍵技術(shù),包括材料本構(gòu)模型的... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 激光沖擊微成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光沖擊微脹形工藝的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 激光沖擊微壓印工藝的研究現(xiàn)狀
    1.3 激光沖擊微成形的數(shù)值模擬研究
    1.4 目前研究存在的主要問題
    1.5 本課題研究目標與章節(jié)內(nèi)容安排
第2章 激光沖擊微漸進成形工藝理論基礎(chǔ)及實驗平臺設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 激光沖擊微漸進成形工藝理論基礎(chǔ)
        2.2.1 激光與靶材的相互作用
        2.2.2 吸收層與約束層的作用
        2.2.3 等離子體沖擊波的產(chǎn)生與傳播
    2.3 激光沖擊微漸進成形工藝實驗平臺設(shè)計
        2.3.1 光斑搭接率
        2.3.2 實驗裝置及模具設(shè)計
        2.3.3 實驗材料與檢測方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 激光沖擊微漸進成形有限元模型建立及驗證
    3.1 引言
    3.2 激光沖擊微漸進成形有限元模型建立
        3.2.1 有限元分析理論基礎(chǔ)及技術(shù)路線
        3.2.2 幾何模型的建立及有限元網(wǎng)格的劃分
        3.2.3 材料本構(gòu)模型
        3.2.4 沖擊波壓力的力學(xué)模型
        3.2.5 移動載荷的施加
        3.2.6 求解時間的確定
        3.2.7 回彈處理
        3.2.8 有限元模型的實驗驗證
    3.3 激光沖擊微漸進成形有限元仿真結(jié)果與討論
        3.3.1 變形過程分析
        3.3.2 厚度變化分析
        3.3.3 應(yīng)變場分析
        3.3.4 應(yīng)力波的衰減
    3.4 本章小結(jié)
第4章 激光沖擊微漸進成形工藝數(shù)值模擬研究
    4.1 引言
    4.2 激光能場對箔材貼模性的影響
        4.2.1 激光能量對箔材貼模性的影響規(guī)律
        4.2.2 光斑直徑對箔材貼模性的影響規(guī)律
        4.2.3 沖擊策略對箔材貼模性的影響規(guī)律
    4.3 光斑搭接率對箔材貼模性的影響
    4.4 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)對箔材貼模性的影響
        4.4.1 凹模入口圓角半徑對箔材貼模性的影響
        4.4.2 凹模底部圓角半徑對箔材貼模性的影響
    4.5 本章小結(jié)
第5章 激光沖擊微漸進成形工藝實驗研究
    5.1 引言
    5.2 激光能量對成形結(jié)果的影響
        5.2.1 激光能量對成形角度的影響
        5.2.2 激光能量對成形件厚度的影響
        5.2.3 激光能量對成形件硬度的影響
    5.3 光斑搭接率對成形結(jié)果的影響
    5.4 箔材厚度對成形結(jié)果的影響
        5.4.1 箔材厚度對成形角度的影響
        5.4.2 箔材厚度對成形件厚度的影響
        5.4.3 箔材厚度對成形件硬度的影響
    5.5 晶粒尺寸對成形結(jié)果的影響
        5.5.1 晶粒尺寸對成形角度的影響
        5.5.2 晶粒尺寸對成形件厚度的影響
        5.5.3 晶粒尺寸對成形件硬度的影響
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]準靜態(tài)加載與激光沖擊動態(tài)加載金屬箔板微彎曲尺寸效應(yīng)研究[D]. 錢清.江蘇大學(xué) 2016
[2]基于微模具的激光沖擊壓印成形技術(shù)研究[D]. 沈宗寶.江蘇大學(xué) 2010
[3]超薄板材脈沖激光微沖擊成形過程數(shù)值模擬[D]. 張明浩.山東大學(xué) 2008



本文編號：3193024