發(fā)布時間：2024-04-15 04:01

　　汽車輕量化是目前汽車行業(yè)及相關(guān)原材料行業(yè)的研發(fā)熱點(diǎn),汽車減重能有效降低油耗,減輕尾氣排放污染。針對重要的汽車輕量化金屬鋁合金板材建立準(zhǔn)確的材料本構(gòu)模型及斷裂失效準(zhǔn)則,有助于結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)描述鋁合金的力學(xué)行為,預(yù)測其成形極限,進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù),提高成形質(zhì)量。通過研究脈沖電流對鋁合金力學(xué)行為的影響,有助于推廣鋁合金成形新工藝,改善鋁合金加工性能。本文以Al6016-T4鋁合金板材為研究對象,分析了各向異性及應(yīng)力狀態(tài)對其力學(xué)行為的影響;首先設(shè)計了六種不同形狀尺寸的試樣進(jìn)行單向拉伸實(shí)驗(yàn),運(yùn)用DIC法獲取材料力學(xué)性能參數(shù)。通過比較各取向狗骨試樣的基本力學(xué)性能參數(shù),研究了Al6016-T4鋁合金板材的各向異性;深入分析了不同應(yīng)力狀態(tài)試樣在其斷裂前的真實(shí)應(yīng)變分布及其截面各點(diǎn)在整個拉伸過程中的真實(shí)應(yīng)變演化。通過對三種不同缺口試樣的載荷位移曲線及斷裂點(diǎn)應(yīng)變演化進(jìn)行對比,分析探究了缺口半徑對材料斷裂行為的影響。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了對Hill48、Drucker與Yld91屈服準(zhǔn)則及Swift、Voce與SwiftVoce三種硬化模型的參數(shù)標(biāo)定,不同屈服準(zhǔn)則及硬化模型通過材料子程序VUMAT植入有限元軟件A...

【文章頁數(shù)】：107 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 各向異性屈服準(zhǔn)則在鋁合金板材成形中的研究現(xiàn)狀
    1.3 韌性斷裂準(zhǔn)則在鋁合金板材斷裂預(yù)測中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 脈沖電流對材料力學(xué)行為影響的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 脈沖電流對材料力學(xué)性能影響的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 脈沖電流對材料斷裂行為影響的研究現(xiàn)狀
    1.5 課題來源、研究意義及研究內(nèi)容
        1.5.1 課題來源及研究意義
        1.5.2 課題研究內(nèi)容
第二章 Al6016-T4 板材成形實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    2.1 引言
    2.2 材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)與斷裂實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與試樣制備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺及實(shí)驗(yàn)條件
    2.3 Al6016-T4 板材成形實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        2.3.1 各向異性對Al6016-T4 力學(xué)性能的影響
        2.3.2 不同應(yīng)力狀態(tài)對Al6016-T4 變形行為的影響
    2.4 本章小結(jié)
第三章 本構(gòu)模型對Al6016-T4 板材成形過程有限元分析的影響研究
    3.1 引言
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 幾何模型
        3.2.2 材料模型
        3.2.3 單元類型與網(wǎng)格劃分
    3.3 硬化模型參數(shù)標(biāo)定及其對成形過程有限元分析的影響
        3.3.1 不同硬化模型的參數(shù)擬合
        3.3.2 不同硬化模型對成形過程有限元分析的影響
    3.4 三種不同屈服函數(shù)的參數(shù)標(biāo)定
    3.5 非相關(guān)性流動準(zhǔn)則的算法實(shí)現(xiàn)
    3.6 不同屈服函數(shù)及流動準(zhǔn)則對成形過程有限元分析的影響
    3.7 本章小結(jié)
第四章 Al6016-T4 板材在不同應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂預(yù)測
    4.1 引言
    4.2 有限元模型應(yīng)變預(yù)測準(zhǔn)確性的驗(yàn)證
        4.2.1 網(wǎng)格大小敏感度分析
        4.2.2 不同應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變分布
        4.2.3 不同應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)變演化
    4.3 不同韌性斷裂準(zhǔn)則的標(biāo)定
        4.3.1 常用的非耦合韌性斷裂準(zhǔn)則
        4.3.2 斷裂初始點(diǎn)及斷裂應(yīng)變的確定
        4.3.3 應(yīng)力三軸度與羅德參數(shù)的確定
        4.3.4 韌性斷裂準(zhǔn)則的標(biāo)定與斷裂軌跡的建立
    4.4 不同韌性斷裂準(zhǔn)則對Al6016-T4 板材斷裂行為預(yù)測精度的影響
        4.4.1 不同應(yīng)力狀態(tài)下斷裂位移的分析比較
        4.4.2 不同應(yīng)力狀態(tài)下斷裂應(yīng)變的分析比較
    4.5 本章小結(jié)
第五章 脈沖電流對Al6016-T4 板材力學(xué)行為的影響規(guī)律研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)平臺與實(shí)驗(yàn)條件
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.2.2 試樣制備
    5.3 雙因素電流參數(shù)對Al6016-T4 板材力學(xué)性能的影響規(guī)律
        5.3.1 占空比與電流密度對Al6016-T4 板材力學(xué)性能的聯(lián)合影響規(guī)律
        5.3.2 電流密度與脈沖頻率對Al6016-T4 板材力學(xué)性能的聯(lián)合影響規(guī)律
        5.3.3 脈沖頻率與占空比對Al6016-T4 板材力學(xué)性能的聯(lián)合影響規(guī)律
    5.4 單因素電流參數(shù)對Al6016-T4 板材力學(xué)性能及硬化行為的影響
        5.4.1 脈沖頻率對Al6016-T4 板材力學(xué)性能及硬化行為的影響
        5.4.2 電流密度對Al6016-T4 板材力學(xué)性能及硬化行為的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    主要工作及結(jié)論
    不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3955704