鎂合金具有低密度、高比強(qiáng)度和輕量化等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、汽車、電子等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景,然而其強(qiáng)度低、耐磨性差等缺點(diǎn)嚴(yán)重限制了在工業(yè)中的應(yīng)用。本文通過數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的方法,研究了AZ31鎂合金固溶時(shí)效與激光沖擊復(fù)合強(qiáng)化、均勻化退火與激光沖擊復(fù)合強(qiáng)化兩種強(qiáng)化工藝,探索了AZ31鎂合金微觀組織和力學(xué)性能變化規(guī)律,為擴(kuò)大鎂合金的應(yīng)用提供理論依據(jù)。以ABAQUS有限元軟件為平臺(tái),采用捆綁約束法將鎂合金基體和析出相有效結(jié)合,建立基于微觀結(jié)構(gòu)的Mg₁₇Al₁₂/Mg三維有限元模型,分析其在激光沖擊作用下的力學(xué)響應(yīng)及沖擊波的傳播規(guī)律。結(jié)果表明,析出相顆粒阻礙了應(yīng)力波的傳播,細(xì)密的顆�？梢詢�(chǔ)存更多的能量,產(chǎn)生更高的殘余壓應(yīng)力,形成更深的應(yīng)力層;較大的析出相顆粒會(huì)產(chǎn)生高的應(yīng)力集中現(xiàn)象。析出相顆粒的取向?qū)w的力學(xué)響應(yīng)有顯著影響,其中混合取向情況下的殘余壓應(yīng)力較高,抵抗變形的能力較強(qiáng)。研究表明,固溶時(shí)效與激光沖擊復(fù)合強(qiáng)化過程中,激光沖擊誘導(dǎo)鎂合金材料表面發(fā)生強(qiáng)烈塑性變形,形成沖擊凹坑形貌與模擬結(jié)果基本一致;鎂合金固溶時(shí)效處理后,采用激光沖擊強(qiáng)化處理能夠...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂合金的基本概況及應(yīng)用前景
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.4 本課題的研究目的與意義
    1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及試樣制備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.1 數(shù)值模擬
        2.3.2 固溶時(shí)效
        2.3.3 均勻化退火
        2.3.4 激光沖擊試驗(yàn)
    2.4 性能檢測(cè)
第三章 Mg₁₇Al₁₂/Mg的高應(yīng)變率力學(xué)行為的數(shù)值模擬分析
    3.1 引言
    3.2 激光沖擊理論
    3.3 數(shù)值模擬理論
    3.4 有限元模型的建立
        3.4.1 幾何模型
        3.4.2 材料本構(gòu)模型
        3.4.3 載荷施加
        3.4.4 網(wǎng)格劃分與邊界條件
    3.5 結(jié)果與分析
        3.5.1 析出相顆粒在應(yīng)力波傳播中的影響
        3.5.2 析出相顆粒對(duì)材料變形的影響。
        3.5.3 析出相顆粒對(duì)殘余應(yīng)力的影響
        3.5.4 析出相顆粒對(duì)脈沖能量耗散的影響
        3.5.5 析出相顆粒取向的影響
    3.6 本章小結(jié)
第四章 固溶時(shí)效和激光沖擊復(fù)合強(qiáng)化鎂合金力學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 激光沖擊實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 固溶時(shí)效處理
        4.2.2 激光沖擊
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表面形貌
        4.3.2 微觀形貌
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 顯微硬度
        4.3.5 拉伸性能
        4.3.6 斷口形貌
    4.4 本章小結(jié)
第五章 均勻化退火和激光沖擊復(fù)合強(qiáng)化鎂合金力學(xué)性能研究
    5.1 引言
    5.2 工藝參數(shù)
        5.2.1 均勻化退火
        5.2.2 激光沖擊
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 微觀形貌
        5.3.2 XRD分析
        5.3.3 顯微硬度
        5.3.4 拉伸性能
        5.3.5 斷口形貌
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果



本文編號(hào)：3797051