鎂合金是目前最常用、最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一,具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減震降噪性好和可循環(huán)應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于氣缸頭蓋、變速箱殼體、離合器踏板等汽車(chē)零配件,飛機(jī)機(jī)翼、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)殼體等航空航天軍事產(chǎn)品。其中,作為發(fā)動(dòng)機(jī)等部件,鎂合金通常要工作在高溫環(huán)境下。鎂合金室溫下塑性較差,高溫條件可以大幅度提高鎂合金的塑性,預(yù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)變可以提高鎂合金的拉伸強(qiáng)度。研究高溫拉伸、扭轉(zhuǎn)變形時(shí)的流變應(yīng)力變化規(guī)律以及預(yù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)變對(duì)鎂合金力學(xué)性能的影響,研究其在服役條件下的力學(xué)性能變化,對(duì)提高材料工程實(shí)際應(yīng)用價(jià)值具有重要意義。本文開(kāi)展的主要研究工作如下:（1）結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,針對(duì)課題組自主研發(fā)的多載荷多物理場(chǎng)材料微觀力學(xué)性能測(cè)試儀器,進(jìn)行調(diào)試校準(zhǔn)研究,通過(guò)速率法進(jìn)行機(jī)架柔度的計(jì)算,對(duì)試驗(yàn)儀器特有的仿型復(fù)合夾具造成彈性模量的誤差進(jìn)行校準(zhǔn),分別采用20鋼、45鋼、7075鋁合金、7050鋁合金和TA2材料進(jìn)行拉伸校準(zhǔn)試驗(yàn),計(jì)算出測(cè)試得到彈性模量與材料真實(shí)彈性模量之間的關(guān)系。（2）利用修正校準(zhǔn)后的測(cè)試儀器進(jìn)行AZ80鎂合金的拉伸、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn),得到其屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和校準(zhǔn)后的彈性模量... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)材料力學(xué)測(cè)試儀器

下的本構(gòu)關(guān)系，同時(shí)研究其高溫對(duì)梁結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)作用[31]。（2）材料力學(xué)性能測(cè)試儀器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近幾年，試驗(yàn)機(jī)已經(jīng)得到較好的商業(yè)化發(fā)展，主要的生產(chǎn)商有 MTS 公司[STRON 公司[33]、島津公司[34]以及國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)春機(jī)械研究院等。然而材料在役條件下，不僅僅受單一載荷的影響作用，所以傳統(tǒng)的試驗(yàn)機(jī)不能滿足目力學(xué)性能測(cè)試的需求，國(guó)內(nèi)外廠商和學(xué)者開(kāi)始研制具備多載荷加載功能的35-42]。2015 年，澳大利亞華盛頓大學(xué) Geoffrey 等人，利用空氣軸承進(jìn)行加載降低摩擦阻力，研制出一種在加熱或冷卻時(shí)對(duì)尼龍纖維扭轉(zhuǎn)成型的驅(qū)動(dòng)力置，如圖 1.2 所示，通過(guò)復(fù)位彈簧施加可變的扭矩，得到的試驗(yàn)測(cè)量值與之間具有良好的一致性[18]。2016 年芬蘭阿爾托大學(xué) Frank 等人，利用 T 焊接 L 形試件，在電磁線圈的作用下，試件同時(shí)受到拉力-彎矩，其加載施加反復(fù)的載荷進(jìn)行疲勞測(cè)試，其裝置如圖 1.3 所示[43]。2016 年伊朗謝里大學(xué) Vahedi A 等人，發(fā)現(xiàn)受納米流體中磁性納米顆粒和磁感應(yīng)強(qiáng)度的影生并強(qiáng)化了質(zhì)量傳遞現(xiàn)象，磁場(chǎng)加載裝置如圖 1.4 所示[44]。

圖 1.3 Frank 等人研制的拉伸彎曲疲勞測(cè)試裝置[43]圖 1.4 VahediA 等人研制的磁場(chǎng)加載裝置[44]2016 年，東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 Zhang 等人利用旋轉(zhuǎn)彎曲加載的方法，實(shí)現(xiàn)了彎曲旋轉(zhuǎn)同時(shí)加載并耦合熱場(chǎng)，研究不同變形條件下 CRB 工藝中6061 鋁合金管的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的演變，結(jié)果表明變形溫度，彎曲角度和變形時(shí)間對(duì) CRB 加工管材的力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)有很大影響，測(cè)試裝置如圖 1.5所示[45]。2016 年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)焊接實(shí)驗(yàn)室 Tian 等人利用電流實(shí)現(xiàn)金屬粘接的同時(shí)結(jié)合原位監(jiān)測(cè)技術(shù)，觀察不同鍵合時(shí)間時(shí)金屬化合物間的微觀結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明在電場(chǎng)輔助化學(xué)鍵結(jié)合的條件下，抗拉強(qiáng)度有所提高，測(cè)試裝置如圖 1.6 所示[46]。吉林大學(xué)趙宏偉教授的課題組研制出多臺(tái)多載荷加載小型儀器[47-50]以及 4 臺(tái)套多載荷多物理場(chǎng)材料微觀力學(xué)性能原位測(cè)試大型儀器[51-52]，如圖1.7 所示，同時(shí)進(jìn)行大量試驗(yàn)研究不同材料接近服役狀態(tài)下力學(xué)性能的變化規(guī)律。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]熱扭轉(zhuǎn)變形Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶研究[D]. 齊紅娜.中北大學(xué) 2017
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[3]高溫預(yù)扭轉(zhuǎn)條件下金屬材料拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D]. 徐修權(quán).吉林大學(xué) 2016
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[7]拉伸—彎曲復(fù)合載荷原位力學(xué)測(cè)試裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 程虹丙.吉林大學(xué) 2015
[8]拉伸—扭轉(zhuǎn)原位力學(xué)測(cè)試裝置設(shè)計(jì)分析與試驗(yàn)研究[D]. 劉宏達(dá).吉林大學(xué) 2015
[9]金屬塑性材料拉伸過(guò)程的細(xì)觀模擬與聲發(fā)射特性研究[D]. 王子興.東北石油大學(xué) 2013
[10]扭轉(zhuǎn)預(yù)應(yīng)變對(duì)35CrMo鋼拉伸及疲勞性能影響的試驗(yàn)研究[D]. 吳志煜.昆明理工大學(xué) 2012



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