運(yùn)輸振動(dòng)載荷下鋁合金薄壁件殘余應(yīng)力演變規(guī)律及變形研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 10:45
鋁合金由于其比強(qiáng)度高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于航空整體結(jié)構(gòu)件中。然而,鋁合金大型薄壁長(zhǎng)桁在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生變形,且變形程度不一。為控制運(yùn)輸變形,本文開(kāi)展了運(yùn)輸振動(dòng)載荷下鋁合金薄壁件殘余應(yīng)力演變規(guī)律及變形的研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)設(shè)計(jì)了一套安全可控且無(wú)漏液的電解剝層裝置,用200g/L的NaCl電解液開(kāi)展了7050-T7451鋁合金電解試驗(yàn),優(yōu)選了電流密度和電解液流量等工藝參數(shù),標(biāo)定了實(shí)際電解剝層速度,進(jìn)而結(jié)合X射線衍射法測(cè)量了薄壁試樣的銑削殘余應(yīng)力分布。(2)基于切削加工和運(yùn)輸隨機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的復(fù)合應(yīng)力,設(shè)計(jì)了薄壁試樣循環(huán)加載試驗(yàn),分析了循環(huán)加載后試樣表面及深度上殘余應(yīng)力的松弛規(guī)律,根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了7050-T7451鋁合金材料的應(yīng)力松弛解析模型。(3)針對(duì)某7050-T7451鋁合金薄壁長(zhǎng)桁開(kāi)展了多工況下的公路運(yùn)輸隨機(jī)振動(dòng)仿真,得到了長(zhǎng)桁高振動(dòng)應(yīng)力的分布區(qū)域,推導(dǎo)了長(zhǎng)桁運(yùn)輸振動(dòng)變形的數(shù)學(xué)模型,分析了阻尼比和支撐位置對(duì)薄壁長(zhǎng)桁運(yùn)輸振動(dòng)變形的影響,提出了避免運(yùn)輸變形的阻尼范圍和固定方案。
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三種類型的殘余應(yīng)力在材料中不同尺度下的分布
分布范圍較小。但相對(duì)于第一類、第二類殘余應(yīng)力,第三類殘余應(yīng)力的平衡被打引起結(jié)構(gòu)的宏觀變形。三種類型的殘余應(yīng)力總是同時(shí)存在的,并且在加工過(guò)程中,殘余應(yīng)力也均會(huì)產(chǎn)生。在機(jī)械加工和各種處理過(guò)程中,零件會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變形,其性質(zhì)可能也會(huì)發(fā)生一定的應(yīng)力由此產(chǎn)生,因而可將殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因分為三類[11]:(1)不均勻變形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力;(2)熱影響產(chǎn)生的殘余應(yīng)力;(3)化學(xué)作用產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)在過(guò)去的幾十年中不斷發(fā)展,至今已有十余種常見(jiàn)的測(cè)量技術(shù)。測(cè)量技術(shù)均通過(guò)測(cè)量應(yīng)變來(lái)反算應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō),根據(jù)被測(cè)樣的破壞程度可以將殘無(wú)損檢測(cè)和有損檢測(cè)兩類[12-14]。有損檢測(cè)包括盲孔法、深孔法、裂紋柔度法、輪廓等。無(wú)損檢測(cè)包括 X 射線衍射法、中子衍射法、超聲法、磁性法、拉曼光譜法等。法的空間分辨率及測(cè)量深度如圖 1.2[15]所示。
研究?jī)?nèi)容流程圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于剛度與應(yīng)力演變機(jī)制的航空整體結(jié)構(gòu)件加工變形預(yù)測(cè)理論建模[J]. 黃曉明,孫杰,李劍峰. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]循環(huán)載荷對(duì)USSP處理TC4表層殘余應(yīng)力場(chǎng)影響研究[J]. 張聰惠,王洋,王耀勉,李豐博,肖桂芝. 稀有金屬材料與工程. 2016(10)
[3]基于二維面探的高溫合金GH4169殘余應(yīng)力分析[J]. 葉璋,王婧辰,陳禹錫,高玉魁. 表面技術(shù). 2016(04)
[4]智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì). 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[5]無(wú)損測(cè)量鋁板表層殘余應(yīng)力的方法[J]. 羅子華,胡永會(huì),袁海洋. 鑄造技術(shù). 2014(08)
[6]循環(huán)加載時(shí)效對(duì)Al-Cu鑄造材料組織和性能的影響[J]. 康建可,鄭英,周筱靜,王宇,鄧運(yùn)來(lái). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]鋁合金板阻尼特性測(cè)試方法的分析[J]. 虞慶慶,鄭君,劉繼承,王長(zhǎng)武. 電子機(jī)械工程. 2012(02)
[8]交變載荷對(duì)鋁合金板表面殘余應(yīng)力的影響[J]. 陳磊,吳運(yùn)新,胡永會(huì),郭俊康. 熱加工工藝. 2011(02)
[9]噴丸處理7075鋁合金循環(huán)載荷下表面殘余應(yīng)力的松弛規(guī)律[J]. 胡永會(huì),吳運(yùn)新,陳磊. 材料研究與應(yīng)用. 2010(03)
[10]航空制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 任曉華. 航空科學(xué)技術(shù). 2010(03)
博士論文
[1]飛機(jī)弱剛性鋁合金結(jié)構(gòu)件的殘余應(yīng)力和加工變形控制技術(shù)研究[D]. 張崢.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]殘余應(yīng)力生成機(jī)理及復(fù)雜薄壁件加工精度控制方法研究[D]. 江小輝.東華大學(xué) 2014
[3]鈦合金Ti-6A1-4V的疲勞行為及疲勞設(shè)計(jì)曲線研究[D]. 李煜佳.華東理工大學(xué) 2014
[4]基于預(yù)應(yīng)力切削的加工表面殘余應(yīng)力控制研究[D]. 覃孟揚(yáng).華南理工大學(xué) 2012
[5]鋁合金厚板淬火—預(yù)拉伸內(nèi)應(yīng)力形成機(jī)理及其測(cè)試方法研究[D]. 廖凱.中南大學(xué) 2010
[6]航空鋁合金殘余應(yīng)力及切削加工變形研究[D]. 唐志濤.山東大學(xué) 2008
[7]高速銑削加工表面質(zhì)量的研究[D]. 王素玉.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋁合金厚板振動(dòng)時(shí)效的微屈服機(jī)理探討與試驗(yàn)研究[D]. 郭俊康.中南大學(xué) 2010
[2]X射線殘余應(yīng)力的測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 劉金艷.北京工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3214222
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
三種類型的殘余應(yīng)力在材料中不同尺度下的分布
分布范圍較小。但相對(duì)于第一類、第二類殘余應(yīng)力,第三類殘余應(yīng)力的平衡被打引起結(jié)構(gòu)的宏觀變形。三種類型的殘余應(yīng)力總是同時(shí)存在的,并且在加工過(guò)程中,殘余應(yīng)力也均會(huì)產(chǎn)生。在機(jī)械加工和各種處理過(guò)程中,零件會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變形,其性質(zhì)可能也會(huì)發(fā)生一定的應(yīng)力由此產(chǎn)生,因而可將殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因分為三類[11]:(1)不均勻變形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力;(2)熱影響產(chǎn)生的殘余應(yīng)力;(3)化學(xué)作用產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。 殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)殘余應(yīng)力測(cè)量技術(shù)在過(guò)去的幾十年中不斷發(fā)展,至今已有十余種常見(jiàn)的測(cè)量技術(shù)。測(cè)量技術(shù)均通過(guò)測(cè)量應(yīng)變來(lái)反算應(yīng)力。一般來(lái)說(shuō),根據(jù)被測(cè)樣的破壞程度可以將殘無(wú)損檢測(cè)和有損檢測(cè)兩類[12-14]。有損檢測(cè)包括盲孔法、深孔法、裂紋柔度法、輪廓等。無(wú)損檢測(cè)包括 X 射線衍射法、中子衍射法、超聲法、磁性法、拉曼光譜法等。法的空間分辨率及測(cè)量深度如圖 1.2[15]所示。
研究?jī)?nèi)容流程圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于剛度與應(yīng)力演變機(jī)制的航空整體結(jié)構(gòu)件加工變形預(yù)測(cè)理論建模[J]. 黃曉明,孫杰,李劍峰. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[2]循環(huán)載荷對(duì)USSP處理TC4表層殘余應(yīng)力場(chǎng)影響研究[J]. 張聰惠,王洋,王耀勉,李豐博,肖桂芝. 稀有金屬材料與工程. 2016(10)
[3]基于二維面探的高溫合金GH4169殘余應(yīng)力分析[J]. 葉璋,王婧辰,陳禹錫,高玉魁. 表面技術(shù). 2016(04)
[4]智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì). 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[5]無(wú)損測(cè)量鋁板表層殘余應(yīng)力的方法[J]. 羅子華,胡永會(huì),袁海洋. 鑄造技術(shù). 2014(08)
[6]循環(huán)加載時(shí)效對(duì)Al-Cu鑄造材料組織和性能的影響[J]. 康建可,鄭英,周筱靜,王宇,鄧運(yùn)來(lái). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]鋁合金板阻尼特性測(cè)試方法的分析[J]. 虞慶慶,鄭君,劉繼承,王長(zhǎng)武. 電子機(jī)械工程. 2012(02)
[8]交變載荷對(duì)鋁合金板表面殘余應(yīng)力的影響[J]. 陳磊,吳運(yùn)新,胡永會(huì),郭俊康. 熱加工工藝. 2011(02)
[9]噴丸處理7075鋁合金循環(huán)載荷下表面殘余應(yīng)力的松弛規(guī)律[J]. 胡永會(huì),吳運(yùn)新,陳磊. 材料研究與應(yīng)用. 2010(03)
[10]航空制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 任曉華. 航空科學(xué)技術(shù). 2010(03)
博士論文
[1]飛機(jī)弱剛性鋁合金結(jié)構(gòu)件的殘余應(yīng)力和加工變形控制技術(shù)研究[D]. 張崢.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]殘余應(yīng)力生成機(jī)理及復(fù)雜薄壁件加工精度控制方法研究[D]. 江小輝.東華大學(xué) 2014
[3]鈦合金Ti-6A1-4V的疲勞行為及疲勞設(shè)計(jì)曲線研究[D]. 李煜佳.華東理工大學(xué) 2014
[4]基于預(yù)應(yīng)力切削的加工表面殘余應(yīng)力控制研究[D]. 覃孟揚(yáng).華南理工大學(xué) 2012
[5]鋁合金厚板淬火—預(yù)拉伸內(nèi)應(yīng)力形成機(jī)理及其測(cè)試方法研究[D]. 廖凱.中南大學(xué) 2010
[6]航空鋁合金殘余應(yīng)力及切削加工變形研究[D]. 唐志濤.山東大學(xué) 2008
[7]高速銑削加工表面質(zhì)量的研究[D]. 王素玉.山東大學(xué) 2006
碩士論文
[1]鋁合金厚板振動(dòng)時(shí)效的微屈服機(jī)理探討與試驗(yàn)研究[D]. 郭俊康.中南大學(xué) 2010
[2]X射線殘余應(yīng)力的測(cè)量技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 劉金艷.北京工業(yè)大學(xué) 2009
本文編號(hào):3214222
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