近年來,社會經(jīng)濟的發(fā)展和節(jié)能環(huán)保的要求,使得各個行業(yè)的零部件都向著高能化和輕量化的方向發(fā)展,鋁合金由于密度小、比強度高、導(dǎo)熱性能好等優(yōu)勢,在各個領(lǐng)域內(nèi)得到了極其廣泛的應(yīng)用,尤其是在航空領(lǐng)域。6061鋁合金擁有良好的耐腐蝕性能、耐高溫性能、強度高、成形極限較低,所以被用作航空航天飛機的機翼蒙皮材料和燃油系統(tǒng)中的材料,但隨著鋁合金越來越廣泛的使用,零件的結(jié)構(gòu)形狀日益復(fù)雜,對鋁合金結(jié)構(gòu)的加工技術(shù)提出了越來越高的要求。成形加工作為一種常用的加工方式,廣泛應(yīng)用于不同的工業(yè)部門。傳統(tǒng)成形加工方式在加工過程中需要根據(jù)成形的結(jié)果,制作專用的模具,這個過程中需要消耗大量的時間和資金,比較適用于大批量的生產(chǎn)。為了滿足市場對產(chǎn)品快速更新的要求,需要提出一種能夠適用于小批量生產(chǎn)的成形技術(shù)。激光成形技術(shù)具有無接觸、無模具、加工柔性高等特點,同時,激光光源的能量易于控制,在成形加工過程中,可以通過調(diào)節(jié)工藝參數(shù)來對激光成形區(qū)域的大小和結(jié)果進行精確的控制。因此,將激光成形技術(shù)應(yīng)用于鋁合金的成形,具有廣闊的前景。本文研究了激光成形過程中鋁合金薄板的變形規(guī)律,對激光作用下鋁合金材料的變形機理進行分析并對變形量進行預(yù)測,同... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 激光成形技術(shù)
    1.3 激光作用下材料變形行為的實驗研究現(xiàn)狀
        1.3.1 金屬板材變形機理的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 激光作用下金屬板材相變研究
        1.3.3 金屬板材變形預(yù)測的研究現(xiàn)狀
    1.4 激光作用下板材變形行為的有限元研究現(xiàn)狀
        1.4.1 材料本構(gòu)方程的研究
        1.4.2 有限元模擬研究現(xiàn)狀
    1.5 課題主要內(nèi)容
第二章 激光加工變形的理論基礎(chǔ)
    2.1 傳熱學(xué)基本理論
        2.1.1 熱量傳遞
        2.1.2 熱量計算
    2.2 彈塑性力學(xué)基本理論
        2.2.1 鋁合金的應(yīng)力與應(yīng)變
        2.2.2 彈性力學(xué)基本理論
        2.2.3 塑性力學(xué)基本理論
        2.2.4 鋁合金熱彈性力學(xué)分析
    2.3 塑性材料變形機理
        2.3.1 溫度梯度機理
        2.3.2 屈曲機理
        2.3.3 增厚機理
        2.3.4 其他機理
    2.4 鋁合金薄板的激光成形機理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 6061鋁合金薄板激光成形的數(shù)值仿真
    3.1 SYSWELD軟件介紹
        3.1.1 SYSWELD特性
        3.1.2 SYSWELD仿真計算過程
        3.1.3 材料數(shù)據(jù)庫的擴展
    3.2 6061 鋁合金薄板激光成形建模過程
        3.2.1 6061 鋁合金薄板材料性能參數(shù)
        3.2.2 鋁合金薄板模型的建立與網(wǎng)格劃分
        3.2.3 有限元仿真網(wǎng)格分組
        3.2.4 激光成形熱源模型選擇
        3.2.5 激光成形熱源模型校核
        3.2.6 激光成形邊界條件設(shè)置
    3.3 不同工藝參數(shù)下成形仿真
        3.3.1 不同加工功率下激光變形行為的研究
        3.3.2 不同掃描速度下激光變形行為的研究
        3.3.3 不同光斑直徑下激光變形行為的研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 6061鋁合金薄板激光成形的實驗研究
    4.1 6061 鋁合金薄板激光成形實驗條件
        4.1.1 激光成形過程中所用的儀器設(shè)備
        4.1.2 鋁合金薄板的前處理及裝夾條件
    4.2 鋁合金薄板激光成形實驗過程
        4.2.1 鋁合金薄板激光成形工藝參數(shù)
        4.2.2 鋁合金薄板激光成形進給程序
        4.2.3 鋁合金薄板激光成形加工過程
        4.2.4 鋁合金薄板激光成形加工結(jié)果
    4.3 鋁合金薄板激光成形結(jié)果分析
        4.3.1 不同激光功率下的結(jié)果分析
        4.3.2 不同掃描速度下的結(jié)果分析
        4.3.3 不同光斑直徑下的結(jié)果分析
        4.3.4 不同工藝參數(shù)的影響性分析
        4.3.5 顯微硬度和微觀組織的變化
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光輻照誘導(dǎo)的熱與力學(xué)效應(yīng)[J]. 宋宏偉,黃晨光.  力學(xué)進展. 2016(00)
[2]激光動態(tài)柔性微彎曲中尺寸效應(yīng)的實驗研究[J]. 馬友娟,劉會霞,周建忠,朱和軍,陳俊,錢清,王霄.  中國激光. 2015(05)
[3]基于ABAQUS的激光噴丸成形有限元仿真[J]. 丁華,李克勤.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2014(11)
[4]TC4鈦合金板料激光熱應(yīng)力彎曲變形特性研究[J]. 段園培,黃仲佳,余小魯,陳玉.  應(yīng)用激光. 2013(06)
[5]1Cr18Ni9Ti板材激光彎曲特性（英文）[J]. 王彬,鞏水利,陳俐.  稀有金屬材料與工程. 2013(S2)
[6]激光沖擊處理304不銹鋼表面的形貌特征及其機理分析[J]. 柳沅汛,王曦,吳先前,黃晨光.  中國激光. 2013(01)
[7]金屬薄板的激光成形技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 金川,李穎.  南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. 2012(04)
[8]不銹鋼-碳鋼層合板激光彎曲試驗研究[J]. 楊冰冰,王續(xù)躍,徐文驥,郭東明.  激光與光電子學(xué)進展. 2012(09)
[9]噴射成形6061鋁合金的熱處理工藝[J]. 劉丘林,劉允中,杜良,羅霞,謝金樂.  中國有色金屬學(xué)報. 2012(02)
[10]C194銅合金薄板激光彎曲試驗及力學(xué)性能分析[J]. 黃舒,周建忠,胡玲玲,楊小東.  江蘇大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(01)

博士論文
[1]35 Ni4Cr2MoA摩擦焊過程數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化研究[D]. 朱海.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[2]船用鋼板激光彎曲成形機理及成形規(guī)律的研究[D]. 裴繼斌.大連理工大學(xué) 2008
[3]高溫合金和鈦合金真空熱處理及熱脹形過程數(shù)值模擬[D]. 王明偉.大連理工大學(xué) 2007
[4]激光熱變形機理及復(fù)雜曲面板材熱成形工藝規(guī)劃研究[D]. 石永軍.上海交通大學(xué) 2007
[5]數(shù)值模擬技術(shù)在金屬材料固態(tài)加工中的應(yīng)用[D]. 張立文.大連理工大學(xué) 2004

碩士論文
[1]激光作用下材料的相變機理與實驗研究[D]. 劉東剛.太原理工大學(xué) 2016
[2]鋁合金板材激光彎曲的精度控制與有限元分析[D]. 蘇智超.遼寧工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：3355863