本文以ZL205A合金為研究材料,采用低壓鑄造方法澆注了帶有壁厚差結(jié)構(gòu)特征的大型筒形件,研究了復(fù)雜結(jié)構(gòu)筒形件凝固過(guò)程的應(yīng)力應(yīng)變分布及變形規(guī)律,分析了筒形件變形機(jī)理,分析了冷卻速率對(duì)鑄件應(yīng)力應(yīng)變的影響,通過(guò)改進(jìn)工藝方案控制鑄件的凝固速率改善了大型鑄件應(yīng)力應(yīng)變問(wèn)題。對(duì)ZL205A細(xì)桿鑄件凝固過(guò)程進(jìn)行了應(yīng)力場(chǎng)模擬,從流變學(xué)角度對(duì)鑄件應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行了分析,合金在固液兩相區(qū)的流變模型符合經(jīng)典五元件模型,合金即將結(jié)束凝固前的應(yīng)變主要來(lái)源于賓漢體產(chǎn)生的應(yīng)變,賓漢體具有松弛特性,松弛時(shí)間越長(zhǎng),合金應(yīng)力越小,但應(yīng)變?cè)酱�。分析了冷卻速率與屈服強(qiáng)度、響應(yīng)時(shí)間的關(guān)系,通過(guò)擬合獲得了屈服強(qiáng)度、響應(yīng)時(shí)間二者與冷卻速率的數(shù)學(xué)關(guān)系,關(guān)系表明鑄件在冷卻過(guò)程中存在臨界冷卻速率,當(dāng)冷卻速率小于臨界冷卻速率2.2℃/s時(shí),屈服強(qiáng)度與冷卻速率之間符合線性關(guān)系,冷卻速率增大,屈服強(qiáng)度線性增大;當(dāng)冷卻速率大于臨界冷卻速率2.2℃/s時(shí),屈服強(qiáng)度與冷卻速率之間符合指數(shù)型關(guān)系,冷卻速率增大,屈服強(qiáng)度呈指數(shù)增長(zhǎng)。應(yīng)變響應(yīng)時(shí)間與冷卻速率之間具有同屈服強(qiáng)度與冷卻速率之間類似的數(shù)學(xué)關(guān)系,臨界冷卻速率同樣是2.2℃/s。當(dāng)應(yīng)變響應(yīng)時(shí)間大于凝固時(shí)間... 

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 論文背景及研究意義
    1.2 鑄件凝固過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鑄造過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 鑄件凝固過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬的發(fā)展方向
    1.3 鑄造過(guò)程應(yīng)力分析數(shù)理模型
        1.3.1 準(zhǔn)固態(tài)相區(qū)的應(yīng)力場(chǎng)數(shù)值模擬
        1.3.2 凝固以后的應(yīng)力場(chǎng)模擬
    1.4 應(yīng)力應(yīng)變的產(chǎn)生及控制
        1.4.1 應(yīng)力的產(chǎn)生及控制
        1.4.2 應(yīng)變的產(chǎn)生及控制
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料以及研究方法
    2.1 ZL205A合金簡(jiǎn)介
    2.2 ZL205A性能數(shù)據(jù)庫(kù)建立
        2.2.1 ZL205A合金熱物理性能參數(shù)
        2.2.2 ZL205A合金力學(xué)性能參數(shù)
    2.3 溫度場(chǎng)模型的建立
    2.4 應(yīng)力場(chǎng)模型的建立
    2.5 熱-力耦合效應(yīng)
    2.6 邊界條件的設(shè)定
    2.7 本章小結(jié)
第3章 ZL205A細(xì)桿件凝固過(guò)程應(yīng)力場(chǎng)模擬
    3.1 引言
    3.2 模擬結(jié)果分析
        3.2.1 溫度場(chǎng)模擬結(jié)果
        3.2.2 應(yīng)力場(chǎng)模擬結(jié)果
    3.3 凝固過(guò)程應(yīng)變與應(yīng)力的關(guān)系
    3.4 冷鐵對(duì)應(yīng)力應(yīng)變的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 ZL205A復(fù)雜結(jié)構(gòu)筒形件應(yīng)力場(chǎng)研究
    4.1 引言
    4.2 筒形件模擬方案
    4.3 筒形件溫度場(chǎng)模擬結(jié)果
    4.4 筒形件應(yīng)力場(chǎng)模擬
        4.4.1 應(yīng)力模擬結(jié)果
        4.4.2 應(yīng)變模擬結(jié)果
    4.5 筒形件變形規(guī)律分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 ZL205A復(fù)雜結(jié)構(gòu)筒形件變形控制研究
    5.1 引言
    5.2 施加內(nèi)冷鐵冷卻速率
        5.2.1 加內(nèi)冷鐵之后的溫度場(chǎng)
        5.2.2 加內(nèi)冷鐵之后的應(yīng)力場(chǎng)
        5.2.3 加內(nèi)冷鐵之后的應(yīng)變場(chǎng)
        5.2.4 加內(nèi)冷鐵之后的變形
    5.3 調(diào)節(jié)溫度場(chǎng)及控制冷卻速率
        5.3.1 流場(chǎng)及溫度場(chǎng)變化
        5.3.2 應(yīng)力及應(yīng)變變化
        5.3.3 優(yōu)化后的應(yīng)變場(chǎng)
        5.3.4 優(yōu)化后的總位移變化
    5.4 筒形件低壓澆注
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]A356合金鑄造熱應(yīng)力數(shù)值模擬及熱裂紋預(yù)測(cè)[D]. 趙征偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[5]鈦合金鑄造熱應(yīng)力有限元分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李麗麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]鈦合金鑄件應(yīng)力的測(cè)量與數(shù)值模擬[D]. 李超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3687815