航空鋁合金在航空航天等高端裝備中的應(yīng)用非常廣泛,由于經(jīng)過軋制、預(yù)拉伸等成形工藝和添加成分的不同導(dǎo)致了基體形成的組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出性能較大差異,對實(shí)際的加工和應(yīng)用過程中會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的影響。在材料去除率高、質(zhì)量要求高的航空航天工業(yè)多采用高速切削加工,相對于傳統(tǒng)切削,更高的切削速度在材料切削變形區(qū)呈現(xiàn)出明顯的局部高應(yīng)變率、大應(yīng)變、瞬時(shí)高溫和材料脆化等特征,增加了構(gòu)建準(zhǔn)確描述材料力學(xué)性能模型的難度。由于試驗(yàn)手段和建模方法等的局限,導(dǎo)致了所構(gòu)建的材料本構(gòu)模型對高速切削加工的適應(yīng)性不高,直接影響到航空航天鋁合金高速切削模擬精度。論文以各向異性7050-T7451鋁合金為研究材料,重點(diǎn)針對鋁合金板材在不同取向(軋向、法向、橫向)的動(dòng)態(tài)加載下表現(xiàn)的不同動(dòng)態(tài)力學(xué)行為進(jìn)行了研究,借助材料實(shí)驗(yàn)、切削實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬,通過研究材料各取向工件變形的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能數(shù)據(jù)、切削力、切削溫度等數(shù)據(jù),分別建立了能初步反映各向異性的材料本構(gòu)模型。沿7050-T7451鋁合金軋板軋向、法向、橫向獲取的試樣,完成了常溫動(dòng)態(tài)沖擊壓縮實(shí)驗(yàn),對三種取向試樣的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析;利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別確定了三種取向的J-C本構(gòu)參數(shù),并將結(jié)果輸...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 金屬動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究
        1.2.1 材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究方法
        1.2.2 材料各向異性對力學(xué)性能的影響
        1.2.3 金屬切削本構(gòu)模型
    1.3 存在的問題
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 基于各向異性的鋁合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究
    2.1 7050 -T7451鋁合金材料性能
    2.2 各向異性鋁合金動(dòng)態(tài)沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 試樣準(zhǔn)備
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)原理
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)過程
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 壓縮試樣變化
        2.3.2 各取向應(yīng)力-應(yīng)變曲線
        2.3.3 各向異性對剪切微觀形貌的影響特征研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 7050-T7451鋁合金沖擊壓縮本構(gòu)模型與仿真研究
    3.1 動(dòng)態(tài)沖擊壓縮過程的J-C本構(gòu)參數(shù)求解
        3.1.1 參數(shù)A、B、n的確定
        3.1.2 參數(shù)C的確定
    3.2 動(dòng)態(tài)沖擊壓縮過程仿真與分析
        3.2.1 沖擊壓縮仿真建模
        3.2.2 仿真結(jié)果分析
    3.3 模型預(yù)測與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 7050-T7451的高速切削本構(gòu)模型研究
    4.1 Oxley流線理論及應(yīng)用
    4.2 正交切削模型剪切角獲取
        4.2.1 高速切削剪切角的獲取方法
        4.2.2 剪切角實(shí)驗(yàn)過程及參數(shù)
    4.3 正交切削模型的切削力與切削溫度確定
        4.3.1 切削力實(shí)驗(yàn)
        4.3.2 切削溫度實(shí)驗(yàn)
    4.4 基于Oxley流線理論的J-C本構(gòu)方程建立
    4.5 本章小結(jié)
第五章 高速切削模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 高速切削仿真建模
        5.1.1 高速銑削二維有限元幾何模型的建立
        5.1.2 刀具與切屑相關(guān)問題分析
        5.1.3 熱傳導(dǎo)與對流換熱
        5.1.4 材料本構(gòu)模型
    5.2 模擬與實(shí)驗(yàn)的切削力分析
    5.3 模擬與實(shí)驗(yàn)切削溫度的分析
    5.4 各向異性對切削力影響分析
    5.5 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
附錄



本文編號：3971294