泡沫鋁是一種新型多孔金屬材料,由于其重量輕、吸音、電磁屏蔽和抗沖擊性良好等特性,它在汽車、航空航天、建筑和航運(yùn)等各種行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。然而,由于其獨(dú)特的蜂窩胞孔結(jié)構(gòu),泡沫鋁在剛度方面存在不足。因此在實(shí)際應(yīng)用中,往往需要在泡沫鋁的上表面和下表面添加金屬面板形成泡沫鋁夾芯板結(jié)構(gòu)以提高其剛度。泡沫鋁夾芯板又稱三明治夾心結(jié)構(gòu),其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其不僅具有多孔結(jié)構(gòu)的優(yōu)良特性,而且上下金屬面板讓該結(jié)構(gòu)具有良好的剛性和強(qiáng)度。但由于上下金屬面板與泡沫鋁芯是通過物理或化學(xué)的手段連接成一體,這種方法制備而成的泡沫鋁夾層板會隨著使用環(huán)境惡化和年限的增加,容易造成金屬面板與泡沫鋁芯松弛甚至脫落等現(xiàn)象。因此有學(xué)者提出通過軋制手段使泡沫鋁芯的上下表面形成良好密實(shí)層,從而形成泡沫鋁三明治結(jié)構(gòu),然而泡沫鋁孔隙結(jié)構(gòu)的存在使得其在軋制過程中容易產(chǎn)生裂紋等問題,因此研究泡沫鋁軋制性能十分必要。本文在前人建立的模型基礎(chǔ)上通過計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真模擬手段提出了三維泡沫鋁仿真模型建模方法,提供了與實(shí)際泡沫鋁更接近的三維幾何模型;并研究了在軋制過程中軋制工藝參數(shù)等變量對泡沫鋁材料的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和裂紋萌生趨勢等性能的影響。本文具體工...

【文章頁數(shù)】：85 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 泡沫鋁應(yīng)用領(lǐng)域
    1.3 泡沫鋁的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力學(xué)模型
        1.3.1 泡沫鋁的結(jié)構(gòu)參數(shù)
        1.3.2 泡沫鋁的經(jīng)典力學(xué)模型
    1.4 泡沫鋁材料的常見制備方法
    1.5 泡沫鋁軋制研究現(xiàn)狀
    1.6 課題意義和研究內(nèi)容
第二章 泡沫鋁軋制理論基礎(chǔ)與常規(guī)力學(xué)特性
    2.1 引言
    2.2 同步軋制理論
    2.3 泡沫鋁壓縮力學(xué)特性
        2.3.1 彈性階段的基本原理
        2.3.2 屈服階段的基本理論
        2.3.3 致密化階段的理論基礎(chǔ)
    2.4 泡沫鋁拉伸力學(xué)特性
    2.5 金屬變形抗力數(shù)學(xué)模型及其研究方法
        2.5.1 變形程度對變形抗力的影響
        2.5.2 變形速率對變形抗力的影響
        2.5.3 變形抗力數(shù)學(xué)模型
第三章 三維泡沫鋁軋制仿真建模
    3.1 引言
    3.2 均勻球體三維模型建模
    3.3 隨機(jī)消除球體三維模型建立
    3.4 DEFORM-3D前處理設(shè)置
        3.4.1 網(wǎng)格劃分
        3.4.2 材料屬性
        3.4.3 DEFORM-3D軋制工藝設(shè)置
    3.5 本章小結(jié)
第四章 均勻球分布三維模型軋制有限元分析
    4.1 引言
    4.2 不同軋制道次對軋制力的影響
    4.3 不同孔隙率對軋制力的影響
    4.4 不同軋制速度對軋制力的影響
    4.5 不同壓下量對軋制力的影響
    4.6 不同軋制道次對損傷因子的影響
    4.7 本章小結(jié)
第五章 隨機(jī)三維球體模型軋制有限元分析
    5.1 引言
    5.2 不同軋制溫度中等效應(yīng)力分布
    5.3 不同軋制溫度中等效應(yīng)變分布
    5.4 不同軋制溫度對損傷因子的影響
    5.5 高溫軋制對泡沫鋁晶粒的影響
    5.6 高溫下不同道次對軋制力的影響
    5.7 閉孔泡沫鋁軋制實(shí)驗(yàn)
    5.8 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 本人在攻讀碩士期間的科研成果



本文編號：3852564