本文關(guān)鍵詞：AZ31B鎂合金中厚板熱軋工藝數(shù)學(xué)模型的建立

  更多相關(guān)文章： AZ31B鎂合金 本構(gòu)方程 變形抗力 軋制力 溫度場 應(yīng)力場 微觀組織

【摘要】：采用Gleeble-1500D熱力模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)在設(shè)置寬范圍變形條件下,對AZ31B鎂合金圓柱體進(jìn)行了軸向熱壓縮試驗(yàn),并對不同工藝參數(shù)中厚規(guī)格鎂板的熱軋制過程進(jìn)行了軋制試驗(yàn)、數(shù)值模擬及軋后組織性能的分析。首先,通過擬合熱壓縮應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù),計(jì)算了熱加工圖并合理劃分溫度范圍求解了AZ31B鎂合金的熱變形本構(gòu)方程,引入Zener-Hollomon函數(shù)量建立了該材料軸向熱壓縮過程中的峰值應(yīng)力模型,并對峰值應(yīng)變Sellars模型進(jìn)行了有效簡化,考慮到變形曲線的延伸特性,新建了兩種適用于本研究材料的變形抗力數(shù)學(xué)模型。其次,分析中厚規(guī)格鎂板的軋制特性,綜合傳熱學(xué)基本原理及軋制理論,采取分區(qū)離散化求解,整區(qū)建模精確給定的方式,建立了鎂合金中厚板單道次熱軋制力預(yù)報(bào)機(jī)理模型。依托于Deform-3D的熱力耦合仿真數(shù)據(jù),綜合考慮初軋溫度T、軋制速度υ及道次壓下率ε影響,采用數(shù)學(xué)解析的方法建立了鎂板熱軋制區(qū)域關(guān)于軋制參數(shù)的應(yīng)變、應(yīng)變速率值分布模型以及離散軋制變形區(qū)域求解了三維溫度場、三維應(yīng)力場表征數(shù)學(xué)模型。最后在壓下量為10%-40%、軋制速度為0.1-0.8m/s、軋制溫度為250～450℃的范圍內(nèi)對AZ31B鎂合金分別進(jìn)行了熱軋制實(shí)驗(yàn)對以上模型進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證,同時對軋后鎂板的微觀組織和室溫拉伸性能進(jìn)行了定量研究,建立了軋后鎂板平均晶粒尺寸預(yù)測模型,耦合鎂板晶粒尺寸與室溫抗拉強(qiáng)度的數(shù)學(xué)關(guān)系,建立了AZ31B鎂合金單道次軋后室溫抗拉強(qiáng)度關(guān)于軋前工藝參數(shù)間的機(jī)理模型。本研究依托于“2300mm寬幅鎂合金板材軋制線及實(shí)驗(yàn)室300mm鎂合金爐卷軋制實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)項(xiàng)目”和“寬幅鎂合金板材數(shù)控軋制理論及技術(shù)研究項(xiàng)目”,經(jīng)驗(yàn)證各模型的預(yù)測精度較高,材料的機(jī)理模型用數(shù)學(xué)形式求解不僅形式簡單易于生產(chǎn)引用,更能精確表征中厚規(guī)格鎂板熱軋制過程中的熱-力耦合變形機(jī)制,如此,為軋前不同工藝條件下合理軋制制度的制定,及軋中板形、板厚的精確在線控制特別是鎂板熱軋各類缺陷的改善提供可靠的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：AZ31B鎂合金 本構(gòu)方程 變形抗力 軋制力 溫度場 應(yīng)力場 微觀組織
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG335.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 鎂及鎂合金簡介10
• 1.2 鎂合金軋制變形工藝介紹及問題闡述10-12
• 1.3 鎂板熱力變形及軋制過程數(shù)學(xué)模型簡介12-13
• 1.4 鎂合金熱變形機(jī)制及仿真機(jī)理研究現(xiàn)狀13
• 1.5 本研究選題意義及主要內(nèi)容13-15
• 1.6 研究路線介紹15-18
• 第二章 試驗(yàn)過程及方法18-24
• 2.1 試驗(yàn)材料18
• 2.2 AZ31B鎂合金圓柱體熱壓縮試驗(yàn)18-19
• 2.2.1 試樣及設(shè)備18-19
• 2.2.2 試驗(yàn)方案19
• 2.3 中厚鎂板單道次熱軋制試驗(yàn)19-21
• 2.3.1 軋件取樣20
• 2.3.2 試驗(yàn)方案20-21
• 2.4 組織性能檢測試驗(yàn)21-22
• 2.4.1 金相組織觀察分析21
• 2.4.2 室溫拉伸性能測試21-22
• 2.5 熱軋制過程數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)22-23
• 2.5.1 三維模型的建立、網(wǎng)格劃分及研究材料定義22
• 2.5.2 數(shù)值模擬方案22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第三章 AZ31B鎂合金材料熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型的建立及驗(yàn)證24-48
• 3.1 Gleeble熱壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析24-25
• 3.2 AZ31B鎂合金高精度Arrhennius方程的求解25-43
• 3.2.1 熱加工圖的繪制25-28
• 3.2.2 變形激活能的求解28-34
• 3.2.3 高預(yù)測精度Arrhennius本構(gòu)的建立34-43
• 3.3 AZ31B鎂合金熱壓縮峰值應(yīng)力數(shù)學(xué)模型43-44
• 3.4 AZ31B鎂合金熱壓縮峰值應(yīng)變模型的簡化44-45
• 3.4.1 熱軋前試樣的組織形貌44
• 3.4.2 峰值應(yīng)變模型的簡化44-45
• 3.5 AZ31B鎂合金熱力學(xué)數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證45-46
• 3.5.1 峰值應(yīng)力實(shí)驗(yàn)值和模型預(yù)測值的對比45-46
• 3.5.2 峰值應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值和模型預(yù)測值的對比46
• 3.6 本章小結(jié)46-48
• 第四章 AZ31B鎂合金中厚板熱軋制過程力學(xué)數(shù)學(xué)模型48-62
• 4.1 鎂板單道次熱軋過程流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型的建立及對比驗(yàn)證48-51
• 4.2 鎂板熱軋制變形抗力模型的新建及對比驗(yàn)證51-55
• 4.2.1 采用二次曲線和直線方程來建立51-53
• 4.2.2 考慮應(yīng)變軟化特性來建立53-55
• 4.3 鎂合金單道次熱軋制過程數(shù)學(xué)模型計(jì)算及對比驗(yàn)證55-60
• 4.3.1 鎂板熱軋制特性分析55-56
• 4.3.2 軋制變形區(qū)域參數(shù)幾何模型56-57
• 4.3.3 變形區(qū)域單位壓力模型的修正計(jì)算57-58
• 4.3.4 鎂板單道次熱軋制力模型的計(jì)算58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 AZ31B鎂合金中厚板軋制熱力耦合場數(shù)學(xué)模型建立及驗(yàn)證62-78
• 5.1 單道次軋制區(qū)域應(yīng)變及應(yīng)變速率值分布數(shù)學(xué)模型的建立及驗(yàn)證62-64
• 5.1.1 應(yīng)變及應(yīng)變速率值分布數(shù)學(xué)模型的建立62-63
• 5.1.2 應(yīng)變及應(yīng)變速率值分布數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證63-64
• 5.2 中厚鎂板單道次軋制溫度場數(shù)學(xué)模型建立及驗(yàn)證64-73
• 5.2.1 工藝條件分析64-65
• 5.2.2 中厚鎂板熱軋制區(qū)域溫度場模型的建立65-72
• 5.2.3 中厚規(guī)格鎂板軋制溫度場試驗(yàn)值和模型預(yù)測值的對比72-73
• 5.3 AZ31B鎂合金中厚板軋制應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型建立及驗(yàn)證73-77
• 5.3.1 應(yīng)力場數(shù)學(xué)模型的建立73-76
• 5.3.2 不同軋制區(qū)域應(yīng)力模擬值和模型預(yù)測值的對比76-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 AZ31B中厚鎂板單道次熱軋后組織性能預(yù)測模型78-86
• 6.1 鎂板單道次變條件軋后微觀組織分析78-80
• 6.1.1 不同壓下量單道次熱軋后鎂板顯微組織78
• 6.1.2 不同軋制速度單道次熱軋后鎂板顯微組織78-79
• 6.1.3 不同初軋溫度單道次熱軋后鎂板顯微組織79-80
• 6.2 中厚AZ31B鎂板不同條件熱軋后的室溫拉伸力學(xué)特性80-81
• 6.3 AZ31B鎂合金熱軋后晶粒尺寸與抗拉強(qiáng)度預(yù)測模型的建立及驗(yàn)證81-85
• 6.3.1 鎂板軋后平均晶粒尺寸預(yù)測模型的建立及驗(yàn)證81-83
• 6.3.2 鎂板軋后抗拉強(qiáng)度預(yù)測模型的建立及驗(yàn)證83-85
• 6.4 本章小結(jié)85-86
• 第七章 結(jié)論86-88
• 參考文獻(xiàn)88-92
• 致謝92-94
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄94

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王光清;;數(shù)學(xué)模型的抽象過程[J];四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年06期

2 葉藝林;王廣宇;;研究數(shù)學(xué)模型技術(shù)增強(qiáng)陶瓷企業(yè)競爭力[J];中國陶瓷;2010年06期

3 楊改彥;尹金枝;馮磊;張偉;李喜月;;淺談過程數(shù)學(xué)模型在冶金中的應(yīng)用[J];中小企業(yè)管理與科技(上旬刊);2013年03期

4 ;脫氫反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型[J];化工自動化及儀表;1973年04期

5 黃道惠;應(yīng)用《甘油及其水溶液沸點(diǎn)》的數(shù)學(xué)模型加密其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一點(diǎn)注記[J];油脂科技;1980年02期

6 陸震維,汪文川;化工過程開發(fā)(Ⅴ) 第二篇 化工數(shù)學(xué)模型的建立(一)[J];合成橡膠工業(yè);1980年04期

7 汪文川,陸震維;化工過程開發(fā)(Ⅵ)——第二篇 化工數(shù)學(xué)模型的建立(二)[J];合成橡膠工業(yè);1980年05期

8 尹才xZ;論冶金數(shù)學(xué)模型的建立[J];有色金屬(冶煉部分);1980年06期

9 葛政華;;氨合成氣中飽和氨含量的數(shù)學(xué)模型檢驗(yàn)[J];化肥工業(yè);1981年05期

10 吳佩琮;第四講 微生物生長代謝過程數(shù)學(xué)模型的建立[J];食品與發(fā)酵工業(yè);1982年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 聞萱梅;;數(shù)學(xué)模型與建模技術(shù)[A];中國科學(xué)院地球物理研究所論文摘要集（1988）[C];1989年

2 劉文靜;楊璐;劉克;;欠薪問題的數(shù)學(xué)模型[A];第九屆中國不確定系統(tǒng)年會、第五屆中國智能計(jì)算大會、第十三屆中國青年信息與管理學(xué)者大會論文集[C];2011年

3 鐘秋海;付夢印;;人的三種數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)比較研究[A];第二屆全國人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

4 陳守煜;;人的數(shù)學(xué)模型的研究[A];第一屆全國人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];1993年

5 靖大為;蘇衛(wèi)國;李肖清;羅浩;;離散元件與管路參數(shù)的反滲透系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型[A];第四屆中國膜科學(xué)與技術(shù)報(bào)告會論文集[C];2010年

6 馬永春;張文斌;;市場經(jīng)濟(jì)條件下林木最佳采伐年齡的數(shù)學(xué)模型[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

7 解以揚(yáng);李大鳴;李培彥;沈樹勤;殷劍敏;韓素芹;曾明劍;辜曉青;;暴雨內(nèi)澇數(shù)學(xué)模型在不同城市的應(yīng)用[A];推進(jìn)氣象科技創(chuàng)新加快氣象事業(yè)發(fā)展——中國氣象學(xué)會2004年年會論文集（上冊）[C];2004年

8 劉小平;蔣鵬;;商業(yè)銀行住房貸款的數(shù)學(xué)模型[A];模糊集理論與模糊應(yīng)用專輯——中國系統(tǒng)工程學(xué)會模糊數(shù)學(xué)與模糊系統(tǒng)委員會第十屆年會論文選集[C];2000年

9 張洪川;徐昌貴;張躍;;雙瓶輸液的數(shù)學(xué)模型問題[A];中國數(shù)學(xué)力學(xué)物理學(xué)高新技術(shù)交叉研究學(xué)會第十二屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

10 吳亞敏;;公務(wù)員招聘的數(shù)學(xué)模型[A];第十一屆中國不確定系統(tǒng)年會、第十五屆中國青年信息與管理學(xué)者大會論文集[C];2013年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 中國工程院院士 中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會信息與自動化推進(jìn)中心主任 鞍鋼集團(tuán)公司總經(jīng)理 齊s，

本文編號：853751