薄板、薄壁管、薄壁型材等薄壁金屬材料統(tǒng)稱為板金材料,簡稱為板料或板材。板料成形方法主要有拉深、縮口、脹形、翻邊、彎曲、沖裁以及組合成形。板料成形零件在航空航天、儀器儀表等工業(yè)中獲得了廣泛應用。板料塑性成形的主要缺陷分為破裂和起皺兩大類。傳統(tǒng)的板料零件及其成形工藝的設計都是采用試錯法,設計、制造周期長,成本高。隨著有限元和計算機技術的發(fā)展,利用大型有限元軟件對板料成形零件的成形性進行預測和成形工藝優(yōu)化成為研究熱點。本文利用有限元模擬和實驗方法相結合研究了成形過程中6063鋁合金薄壁管的起皺和薄板的破裂缺陷預測。論文的主要研究工作如下:（1）對板料成形理論和成形極限圖的研究現(xiàn)狀進行了概括,并介紹了板料塑性成形工藝和成形中的缺陷。闡述塑性成形的一些基本理論,詳細敘述了四種典型的失穩(wěn)判斷理論以及預測起皺屈曲發(fā)生的理論。（2）通過單向拉伸實驗獲得6063鋁合金材料的應力應變關系曲線、強度系數(shù)和材料硬化指數(shù)等材料力學性能參數(shù),建立了材料本構模型。進行準靜態(tài)圓管軸向壓縮實驗研究了不同尺寸圓管的壓縮起皺失穩(wěn)模式和失穩(wěn)載荷。進行圓管的軸向壓縮有限元模擬,研究了單元類型、模型尺寸以及約束和接觸條件對模擬結... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 金屬板料塑性成形工藝
    1.3 板料的成形缺陷
    1.4 板料成形極限的預測方法
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.5.1 拉伸失穩(wěn)理論的研究現(xiàn)狀
        1.5.2 成形極限圖的研究現(xiàn)狀
    1.6 本文主要研究內(nèi)容
第2章 塑性理論基礎與成形極限預測理論
    2.1 塑性應力應變關系
        2.1.1 增量理論
        2.1.2 全量理論
    2.2 拉伸失穩(wěn)理論
        2.2.1 Swift分散性失穩(wěn)理論
        2.2.2 Hill集中性失穩(wěn)理論
        2.2.3 S-R理論
        2.2.4 M-K理論
    2.3 起皺屈曲發(fā)生預測理論與方法
        2.3.1 圓管的屈曲起皺預測理論
        2.3.2 起皺的數(shù)值模擬研究
    2.4 本章小結
第3章 薄壁管軸向壓縮屈曲實驗及有限元模擬
    3.1 單向拉伸實驗
        3.1.1 材料的單向拉伸實驗
        3.1.2 實驗數(shù)據(jù)處理及結果
    3.2 圓管軸向壓縮實驗
        3.2.1 實驗準備及方法
        3.2.2 實驗結果分析
    3.3 圓管軸向壓縮有限元分析
    3.4 本章小結
第4章 鋁合金薄板成形極限預測研究
    4.1 基于S-R理論的成形極限理論計算
    4.2 基于M-K理論和有限元分析的成形極限預測
        4.2.1 有限元模型的建立
        4.2.2 模擬結果與討論
        4.2.3 變路徑下薄板的成形極限
    4.3 成形極限的凸模脹形實驗研究
        4.3.1 薄板的成形極限圖
        4.3.2 變路徑下薄板的成形極限圖
    4.4 本章小結
第5章 破裂與起皺成形性評價的應用
    5.1 薄板脹形破裂的有限元分析
    5.2 薄壁管縮口起皺的有限元分析
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]AA5182-O鋁合金成形極限確立研究[J]. 吳斌,單云.  鍛壓技術. 2016(03)
[2]鋁合金馬鞍形件充液成形工藝模擬分析[J]. 孫志瑩,郎利輝,孔德帥.  精密成形工程. 2015(01)
[3]高速沖擊成形的成形極限圖有限元模擬研究[J]. 郭朝,劉會霞,沈宗寶,王霄.  熱加工工藝. 2013(21)
[4]板料漸進成形極限圖測試方法研究[J]. 王進,姜虎森,陶龍,王寶平.  鍛壓技術. 2013(02)
[5]基于弧長法和減薄率判據(jù)研究金屬鍍層的成形極限[J]. 程馳,龍士國,馬增勝,任曉雷.  材料導報. 2012(10)
[6]金屬板材拉伸厚度減薄率的測試研究[J]. 劉冬,李榮鋒,杜麗影.  物理測試. 2012(01)
[7]基于韌性準則的金屬板料沖壓成形斷裂模擬[J]. 高付海,桂良進,范子杰.  工程力學. 2010(02)
[8]板料成形極限理論與實驗研究進展[J]. 韓非,萬敏,吳向東.  塑性工程學報. 2006(05)
[9]板材拉伸破裂厚度分布及成形極限預測[J]. 劉長麗,周賢賓,陳劼實.  鍛壓技術. 2006(05)
[10]用損傷理論方法預測鋁合金薄板成型極限[J]. 樊建平,鄧澤賢,崔智邦.  固體力學學報. 2006(02)

博士論文
[1]面向制造的鋁合金材料失效準則建模與應用研究[D]. 侯波.上海交通大學 2012

碩士論文
[1]板料成形極限理論預測與應用[D]. 朱巍峰.燕山大學 2016
[2]高強鋼熱成形韌性斷裂準則研究[D]. 古田.哈爾濱工業(yè)大學 2012



本文編號：3189433