鋯合金因其優(yōu)異的核性能、力學性能及耐腐蝕性能在核工業(yè)以及航空航天領域有著廣泛應用,對鋯合金板料的沖壓成形性能進行研究具有十分重要的意義。成形極限圖（FLD）是判斷板材成形性能的重要工具,可以用來預測金屬板材在成形過程中的問題。而通過試驗獲取成形極限圖的方法成本高昂而且耗時耗力,因此本文以厚度為0.46mm的Zr-Sn-Fe鋯合金板料為研究對象,運用理論推導和有限元模擬相結合的方法獲取該鋯合金板料的成形極限線,并對其影響因素以及應用等方面進行分析研究。本文首先以塑性理論中各向異性屈服準則、流動法則以及硬化準則等理論知識為基礎,運用Hill79屈服準則分別推導出了基于Swift分散性失穩(wěn)理論和Hill集中性失穩(wěn)理論條件下的極限應變的公式。同樣在Hill79屈服準則下,根據(jù)M-K凹槽理論,應用MATLAB編寫了相應的程序,以此來獲得不同應力路徑下的極限應變。將材料的力學性能參數(shù)帶入不同的理論模型,從而得到該型號鋯合金的理論成形極限線,并進行對比分析,研究了相關參數(shù)的選取對成形極限線的影響。其次在DYNAFORM軟件中模擬凸模脹形試驗,通過改變應變路徑的方法來獲取板料的成形極限線。通過分析,運... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 鋯合金在核工業(yè)中的應用
        1.2.1 鋯及鋯合金
        1.2.2 鋯及鋯合金的發(fā)展
        1.2.3 鋯及鋯合金的應用
    1.3 板料沖壓數(shù)值模擬技術研究現(xiàn)狀
    1.4 成形極限圖
        1.4.1 成形極限圖的簡介
        1.4.2 成形極限圖的獲取方法
        1.4.3 鋯合金成形極限圖的研究問題
    1.5 本文的主要研究內容
第2章 板料塑性變形的基本理論
    2.1 引言
    2.2 材料塑性本構方程
        2.2.1 材料初始屈服準則
        2.2.2 強化規(guī)則和后繼屈服函數(shù)
        2.2.3 增量理論
        2.2.4 全量理論
    2.3 板材的塑性拉伸失穩(wěn)理論
        2.3.1 Swift分散性失穩(wěn)準則
        2.3.2 Hill集中性失穩(wěn)準則
        2.3.3 M-K失穩(wěn)準則
    2.4 本章小結
第3章 鋯合金薄板成形極限的計算
    3.1 引言
    3.2 鋯合金板材力學性能參數(shù)測定
    3.3 鋯合金薄板極限應變的計算
        3.3.1 基于Swift分散性失穩(wěn)的極限應變計算
        3.3.2 基于Hill集中性失穩(wěn)的極限應變計算
        3.3.3 基于M-K理論模型的極限應變計算
    3.4 理論FLC的獲取
        3.4.1 基于Swift-Hill失穩(wěn)準則的理論FLC
        3.4.2 基于M-K理論模型的FLC
    3.5 理論預測結果分析
        3.5.1 屈服函數(shù)指數(shù)參數(shù)M對FLC的影響
        3.5.2 初始厚度不均度f0對FLC的影響
    3.6 本章小結
第4章 鋯合金板材成形極限圖數(shù)值模擬研究
    4.1 引言
    4.2 脹形有限元模型建立
        4.2.1 虛擬試驗模型的建立及網格劃分
        4.2.2 材料模型選擇和相關成形參數(shù)設定
    4.3 數(shù)值模擬中板料破裂判斷
    4.4 有限元模型準確性驗證
    4.5 數(shù)值模擬建立成形極限線
    4.6 本章小結
第5章 有限元影響因素分析及試驗驗證
    5.1 引言
    5.2 有限元模擬的影響因素
        5.2.1 摩擦系數(shù)對成形極限圖的影響及分析
        5.2.2 虛擬速度對成形極限圖的影響及分析
        5.2.3 壓邊力對成形極限圖的影響及分析
    5.3 FLC在模擬成形中的應用
        5.3.1 鋯合金盒形件拉深成形試驗
        5.3.2 鋯合金盒形件拉深成形有限元分析
    5.4 本章小結
總結與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3197945