發(fā)布時(shí)間：2017-08-21 05:06

  本文關(guān)鍵詞：取向硅鋼冷軋織構(gòu)演變的晶體塑性有限元模擬

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【摘要】：本文以取向硅鋼作為研究對(duì)象,結(jié)合晶體塑性理論和有限元法,探究取向硅鋼冷軋織構(gòu)演變規(guī)律。目的是從介觀角度研究取向硅鋼的冷軋變形行為,意義在于為取向硅鋼冷軋織構(gòu)的預(yù)測(cè)及優(yōu)化提供一定的理論依據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)利用嵌入U(xiǎn)MAT子程序的ABAQUS軟件建立平面壓縮有限元模型,對(duì)比模擬與實(shí)測(cè)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線得到本文所用試樣的塑性本構(gòu)方程最佳參數(shù),并以此模型驗(yàn)證UMAT子程序的有效性。結(jié)果證明:平面壓縮變形過程中,在壓力和摩擦力的作用下晶粒繞TD的旋轉(zhuǎn)角度大于繞RD、ND旋轉(zhuǎn)的角度;平面壓縮有限元模型證明了壓縮變形中會(huì)出現(xiàn)平行于RD的變形帶,與文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相吻合。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的二輥軋機(jī)冷軋硅鋼板的規(guī)程建立取向硅鋼冷軋模型。結(jié)果顯示:初始取向各向異性會(huì)導(dǎo)致軋件應(yīng)變的不均勻性;軋制變形中,晶粒繞TD轉(zhuǎn)動(dòng)的角度大于繞RD、ND轉(zhuǎn)動(dòng)的角度;多晶體的晶粒由于相鄰晶粒的作用會(huì)發(fā)生不同方式的旋轉(zhuǎn),形成形狀各異的聚集帶;初始取向晶面指數(shù)為{110}的晶粒繞TD轉(zhuǎn)動(dòng)的角度較初始取向晶面指數(shù)為非{110}的晶粒大,表現(xiàn)為極圖上的聚集帶數(shù)目增多;隨著壓下率的增大,晶粒繞RD、TD和ND旋轉(zhuǎn)的角度均增大,其中以初始取向晶面指數(shù)為{110}的晶粒繞TD轉(zhuǎn)動(dòng)的角度增加最為顯著。
【關(guān)鍵詞】：取向硅鋼 有限元法 晶體塑性理論 冷軋 旋轉(zhuǎn)角
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG142.1;TG337.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 研究背景8-10
• 1.1.1 硅鋼概述8-9
• 1.1.2 取向硅鋼冷軋織構(gòu)演變研究現(xiàn)狀及存在的問題9-10
• 1.2 晶體塑性有限元理論10-16
• 1.2.1 有限元理論基本思想10-11
• 1.2.2 晶體塑性理論的起源與發(fā)展11-14
• 1.2.3 晶體塑性有限元理論的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 有限元多晶建模16-18
• 1.3.1 多晶模型16-17
• 1.3.2 ABAQUS建模17-18
• 1.4 本文研究目的和意義18-19
• 1.5 本文研究的內(nèi)容19-20
• 第2章 晶體塑性理論20-40
• 2.1 晶粒取向的描述方法20-22
• 2.2 晶體變形運(yùn)動(dòng)學(xué)22-27
• 2.2.1 晶體變形的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型23-26
• 2.2.2 晶格旋轉(zhuǎn)模型26-27
• 2.3 晶體本構(gòu)方程27-30
• 2.3.1 基于Kitchhoff應(yīng)力的本構(gòu)方程27-29
• 2.3.2 基于Cauchy應(yīng)力的本構(gòu)方程29-30
• 2.4 率相關(guān)硬化模型30-33
• 2.4.1 滑移系開動(dòng)條件30-31
• 2.4.2 硬化模型31-33
• 2.5 晶體塑性模型的數(shù)值實(shí)現(xiàn)與求解33-35
• 2.6 晶體塑性本構(gòu)方程在ABAQUS中的實(shí)現(xiàn)35-38
• 2.6.1 用戶自定義程序UMAT35-37
• 2.6.2 子程序UMAT在ABAQUS中的調(diào)用37-38
• 2.7 本章小結(jié)38-40
• 第3章 取向硅鋼平面壓縮變形模擬40-50
• 3.1 取向硅鋼的平面壓縮實(shí)驗(yàn)40-42
• 3.2 平面壓縮有限元模型42-43
• 3.2.1 平面壓縮模型的建立42
• 3.2.2 模型數(shù)據(jù)的傳遞42-43
• 3.3 晶體織構(gòu)變化表示方法43-46
• 3.4 平面壓縮有限元模擬結(jié)果46-48
• 3.4.1 力學(xué)性能擬合46-47
• 3.4.2 晶粒繞不同方向的旋轉(zhuǎn)47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第4章 取向硅鋼冷軋有限元模擬50-66
• 4.1 取向硅鋼的冷軋有限元模型50-52
• 4.1.1 取向硅鋼冷軋有限元模擬方案50
• 4.1.2 建立冷軋有限元模型50-52
• 4.1.3 晶粒初始取向52
• 4.2 取向硅鋼冷軋模擬結(jié)果及分析52-65
• 4.2.1 應(yīng)變不均勻性分析53-56
• 4.2.2 晶粒轉(zhuǎn)動(dòng)角度分析56-58
• 4.2.3 初始取向?qū)ЯＰD(zhuǎn)的影響58-61
• 4.2.4 冷軋壓下率對(duì)晶粒旋轉(zhuǎn)的影響61-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 第5章 結(jié)論與展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-74
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文74-75
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：710963