本文關(guān)鍵詞：脈動(dòng)液壓成形條件下管材塑性硬化規(guī)律的研究

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【摘要】：管材液壓成形(THF)技術(shù)具有生產(chǎn)成本低,零件質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn),是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的主要途徑。管材脈動(dòng)液壓成形技術(shù)是采用具有一定脈動(dòng)頻率f和振幅ΔP變化的液壓力作用于管材內(nèi)部,使其發(fā)生塑性變形的成形技術(shù),該技術(shù)作為THF研究中的一個(gè)新熱點(diǎn),有望成為提高管材成形性能的新技術(shù)。準(zhǔn)確的管材塑性硬化模型對(duì)管材成形機(jī)理的分析具有重要影響,并且有限元模擬的結(jié)果精度很大程度上也取決于準(zhǔn)確的管材塑性硬化模型。因此,本文對(duì)脈動(dòng)液壓成形時(shí)管材的塑性硬化規(guī)律展開研究具有重要的理論意義。本文中,(1)基于管材液壓成形的受力條件、塑形增量理論、塑形變形功原理等,構(gòu)建出管材液壓成形的塑性硬化模型。(2)對(duì)SS304不銹鋼管材分別進(jìn)行脈動(dòng)(多種頻率和振幅)和非脈動(dòng)液壓成形(振幅和頻率均為0)試驗(yàn),獲取管材脹形區(qū)的變形數(shù)據(jù)。(3)基于上述試驗(yàn)變形數(shù)據(jù),分別對(duì)管材在脈動(dòng)和非脈動(dòng)液壓成形條件下的塑性硬化模型定量化(確定塑性硬化模型中的參數(shù))。(4)建立管材液壓成形的有限元模型,分別將單向拉伸、脈動(dòng)液壓成形、非脈動(dòng)液壓成形三種條件下得到的管材塑性硬化關(guān)系作為材料模型,對(duì)管材脈動(dòng)和非脈動(dòng)液壓成形過程分別進(jìn)行有限元模擬,通過對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果,來(lái)檢驗(yàn)所構(gòu)建出管材液壓成形的塑性硬化模型的精度。(5)對(duì)管材脈動(dòng)液壓成形性及變形規(guī)律進(jìn)行分析:分析了脈動(dòng)參數(shù)對(duì)管材成形性和塑性硬化規(guī)律的影響,對(duì)比了脈動(dòng)和非脈動(dòng)液壓成形時(shí)管材脹形區(qū)的壁厚、應(yīng)變、應(yīng)力等的分布規(guī)律,探討了造成管材脈動(dòng)和非脈動(dòng)液壓成形差異的原因。研究表明:(1)本文提出的方法無(wú)需對(duì)管材脹形輪廓進(jìn)行假設(shè),通過應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)在線測(cè)量管材變形數(shù)據(jù),很方便的確定出管材的塑性硬化關(guān)系。通過對(duì)比模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果,證明本文建立的塑性硬化模型具有較高的精度。(2)通過對(duì)比脈動(dòng)和非脈動(dòng)液壓成形管材破裂時(shí)脹形區(qū)的壁厚、周向和軸向應(yīng)變、最大脹形高度等,證明脈動(dòng)液壓具有提高管材成形性的作用。(3)當(dāng)頻率f≤1.7 c/s時(shí)或振幅ΔP≤3.34MPa時(shí),頻率或振幅越大,則管材破裂時(shí)的最小壁厚越小、周向應(yīng)變?cè)酱蟆⑤S向應(yīng)變絕對(duì)值越小、最大脹形高度越大。而當(dāng)頻率f≥2.1 c/s或振幅ΔP≥3.92 MPa時(shí),則是在頻率和振幅的某種組合下能獲得較好的管材變形程度,而非隨頻率或振幅的增加,管材成形性就越好;(4)脈動(dòng)液壓成形時(shí)管材的等效應(yīng)力應(yīng)變曲線具有不同波動(dòng)現(xiàn)象,在分析脈動(dòng)參數(shù)范圍內(nèi),隨振幅和頻率的增大,管材等效應(yīng)力應(yīng)變曲線的波動(dòng)程度越明顯,等效應(yīng)力應(yīng)變曲線的高度也越高。(5)脈動(dòng)液壓成形時(shí),管材脹形區(qū)不同位置的壁厚分布更均勻,且壁厚減薄量更大,周向應(yīng)變量也更大,而軸向應(yīng)變則更小。(6)管材脈動(dòng)液壓成形時(shí)內(nèi)部液壓力處于循環(huán)加載-卸載的狀態(tài),促進(jìn)了管端材料的收縮,使脹形區(qū)材料得到了及時(shí)補(bǔ)充,從而提高了管材的成形性能。
【關(guān)鍵詞】：管材 液壓成形 脈動(dòng) 增量理論 塑性硬化模型
【學(xué)位授予單位】：桂林電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG394
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-18
• 1.1 課題研究的背景和意義8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 管材塑性硬化模型10-13
• 1.2.2 管材脈動(dòng)液壓成形13-14
• 1.3 課題來(lái)源及研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4 研究方案及技術(shù)路線15-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第二章 管材液壓成形塑性硬化模型的建立18-25
• 2.1 前言18
• 2.2 受力模型的構(gòu)建18-22
• 2.3 等效應(yīng)變的確定22-23
• 2.4 等效應(yīng)力的確定23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 管材脈動(dòng)液壓成形試驗(yàn)研究25-39
• 3.1 前言25
• 3.2 試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成25-32
• 3.2.1 液壓供應(yīng)系統(tǒng)26-27
• 3.2.2 脈動(dòng)產(chǎn)生系統(tǒng)27-29
• 3.2.3 管材成形模具29-30
• 3.2.4 數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)30-32
• 3.3 試驗(yàn)材料32-33
• 3.4 脈動(dòng)加載曲線的確定33-35
• 3.5 試驗(yàn)內(nèi)容及過程35-36
• 3.5.1 脈動(dòng)液壓成形試驗(yàn)35-36
• 3.5.2 非脈動(dòng)液壓成形試驗(yàn)36
• 3.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取方法36-38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 第四章 管材塑性硬化模型的定量化及驗(yàn)證39-53
• 4.1 前言39
• 4.2 應(yīng)變?cè)隽颗c軸向曲率半徑的確定39-42
• 4.2.1 應(yīng)變?cè)隽康拇_定39-40
• 4.2.2 軸向曲率半徑的確定40-42
• 4.3 管材塑性硬化模型的定量化42-43
• 4.4 管材塑性硬化模型的精度驗(yàn)證43-52
• 4.4.1 有限元軟件DYNAFORM簡(jiǎn)介43-45
• 4.4.2 有限元建模過程45-47
• 4.4.3 有限元模擬內(nèi)容47-48
• 4.4.4 驗(yàn)證結(jié)果分析48-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 管材脈動(dòng)液壓成形性及變形規(guī)律的分析53-77
• 5.1 前言53
• 5.2 脈動(dòng)參數(shù)對(duì)成形性的影響53-69
• 5.2.1 頻率對(duì)成形性的影響53-62
• 5.2.2 振幅對(duì)成形性的影響62-69
• 5.3 脈動(dòng)參數(shù)對(duì)塑性硬化規(guī)律的影響69-72
• 5.3.1 頻率對(duì)塑性硬化規(guī)律的影響規(guī)律69-71
• 5.3.2 振幅對(duì)塑性硬化規(guī)律的影響規(guī)律71-72
• 5.4 脈動(dòng)與非脈動(dòng)液壓成形時(shí)變形規(guī)律的對(duì)比72-75
• 5.4.1 壁厚分布規(guī)律72-73
• 5.4.2 應(yīng)變分布規(guī)律73-75
• 5.5 脈動(dòng)和非脈動(dòng)液壓成形成形差異原因的探討75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-80
• 6.1 結(jié)論77-78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-85
• 作者在攻讀碩士期間的主要研究成果85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 閆晶;楊合;詹梅;任寧;寇永樂;;一種確定管材本構(gòu)參數(shù)的新方法及其應(yīng)用[J];材料科學(xué)與工藝;2009年03期

2 趙磊;黃勤;劉正銳;楊立權(quán);;閉式齒輪泵齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)分析[J];煤礦機(jī)械;2011年12期

3 ;Influence of loading path on formability of 304 stainless steel tubes[J];Science in China(Series E:Technological Sciences);2009年08期

4 韓英淳,于多年,馬若丁;汽車輕量化中的管材液壓成形技術(shù)[J];汽車工藝與材料;2003年08期

5 郎利輝,苑世劍,王仲仁,王小松,Joachim Danckert,Karl Brian Nielsen;管件內(nèi)高壓成形及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J];中國(guó)機(jī)械工程;2004年03期

6 苑世劍;何祝斌;劉鋼;王小松;韓聰;;內(nèi)高壓成形理論與技術(shù)的新進(jìn)展[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2011年10期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 盧元申;傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)減速器潤(rùn)滑系統(tǒng)性能研究與仿真平臺(tái)開發(fā)[D];中南大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：862902