壓鑄作為汽車行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的成形手段之一,而后拖曳臂又是懸掛系統(tǒng)上的重要部件,對后拖曳臂的受力要求非常高,因此研究其力學(xué)性能顯得尤為重要。然而,在高壓鑄造中,會(huì)不可避免地因?yàn)榫須?夾雜等因素帶來的缺陷。所以要提升后拖曳臂的力學(xué)性能,應(yīng)當(dāng)首先研究清楚孔洞的特征及形成機(jī)理以及孔洞與力學(xué)性能的關(guān)系。本研究基于X射線斷層掃描和三維重構(gòu)的結(jié)果,對不同高壓射速度下壓鑄件的孔洞進(jìn)行了體積統(tǒng)計(jì),研究了孔洞的三維形貌特征和形成機(jī)理,研究了其尺寸分布,并用SEM觀察了孔洞在斷口上的形貌。研究結(jié)果表明,P組（1.5m/s）的孔洞總數(shù)量明顯低于V組（2.0m/s）,相差超過一個(gè)數(shù)量級。從三維分布情況來看,V組孔洞分布更為致密,存在更多細(xì)小的孔洞;P9、V4號(hào)試樣（體積大于0.01mm~3）的孔洞等效球直徑分布符合三參數(shù)的對數(shù)正態(tài)分布,試樣P9、V4擬合后的閾值τ分別為0.31533mm、0.31076mm,試樣V4內(nèi)部存在更多的尺寸更小的微觀孔洞;氣孔內(nèi)壁光滑,形狀較為圓整,尺寸和體積偏小,圓整度普遍大于0.58;縮孔形狀復(fù)雜,尺寸偏大,圓整度普遍低于0.40;氣縮孔表現(xiàn)為較大的氣孔和一條或多條長尾狀的縮孔... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 壓鑄件微觀孔洞的研究進(jìn)展
        1.2.1 基于傳統(tǒng)技術(shù)的孔洞研究概況
        1.2.2 X射線斷層掃描在孔洞研究中的研究概況
    1.3 微觀孔洞與壓鑄件力學(xué)性能的關(guān)系研究進(jìn)展
    1.4 有關(guān)孔洞的有限元模擬研究進(jìn)展
    1.5 本課題的研究意義和內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 課題來源
第2章 后拖曳臂壓鑄件孔洞三維特征及形成機(jī)理研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案
        2.2.1 后拖曳臂壓鑄件取樣
        2.2.2 試樣X射線斷層掃描及其三維重構(gòu)
    2.3 微觀孔洞的統(tǒng)計(jì)規(guī)律
        2.3.1 微觀孔洞數(shù)量統(tǒng)計(jì)
        2.3.2 微觀孔洞的等效球直徑統(tǒng)計(jì)分布
        2.3.3 微觀孔洞的等效球直徑與圓整度關(guān)系
    2.4 不同類型微觀孔洞的三維特征及形成機(jī)理
        2.4.1 氣孔(Gas pore)
        2.4.2 縮孔(Shrinkage pore)
        2.4.3 氣縮孔(Gas-shrinkage pore)
        2.4.4 三種類型孔洞的斷面形貌觀察
    2.5 本章小結(jié)
第3章 微觀孔洞對后拖曳臂壓鑄件力學(xué)性能的影響
    3.1 引言
    3.2 后拖曳臂壓鑄件拉伸性能
    3.3 微觀孔洞與力學(xué)性能的數(shù)學(xué)關(guān)系
        3.3.1 拉伸性能的Weibull分布統(tǒng)計(jì)
        3.3.2 孔隙率與力學(xué)性能的關(guān)系及性能預(yù)測
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于X射線斷層掃描的孔洞拉伸實(shí)驗(yàn)有限元分析及斷裂行為預(yù)測
    4.1 引言
    4.2 基于X射線斷層掃描的孔洞數(shù)據(jù)提取及拉伸實(shí)驗(yàn)有限元前處理
        4.2.1 孔洞數(shù)據(jù)提取
        4.2.2 拉伸實(shí)驗(yàn)有限元前處理
    4.3 拉伸實(shí)驗(yàn)有限元模擬
        4.3.1 斷裂過程模擬
        4.3.2 斷裂強(qiáng)度預(yù)測
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
        5.1.1 后拖曳臂壓鑄件孔洞三維特征及形成機(jī)理研究
        5.1.2 微觀孔洞對后拖曳臂壓鑄件力學(xué)性能的影響
        5.1.3 基于X射線斷層掃描的孔洞拉伸實(shí)驗(yàn)有限元分析及斷裂行為預(yù)測
        5.1.4 本研究主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽車右后拖曳臂軸斷裂原因分析[J]. 徐小紅.  理化檢驗(yàn)(物理分冊). 2018(01)
[2]孔洞缺陷對3D打印Ti-6Al-4V合金疲勞試樣應(yīng)力分布的影響[J]. 萬志鵬,王寵,蔣文濤,黃志勇,王清遠(yuǎn).  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2017(01)
[3]Correlation between Porosity and Fracture Mechanism in High Pressure Die Casting of AM60B Alloy[J]. X.Li,S.M.Xiong,Z.Guo.  Journal of Materials Science ＆ Technology. 2016(01)
[4]基于CT股骨有限元模型精確重建及模態(tài)分析[J]. 陳龍,張軍洋.  計(jì)算機(jī)仿真. 2014(02)
[5]車輛控制臂疲勞損傷分析與壽命預(yù)測[J]. 劉永臣,王國林,孫麗.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(16)
[6]鋁合金壓鑄件微觀孔洞三維特征及分布的研究[J]. 萬謙,趙海東,鄒純.  金屬學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]基于ANSYS/LS-DYNA的有限元?jiǎng)恿Ψ治鰬?yīng)用[J]. 楊超,杜來林.  機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2011(01)
[8]基于MSC.Fatigue的帶孔板疲勞壽命仿真[J]. 陳錦東,黎向鋒,左敦穩(wěn),田昕.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2009(01)
[9]垂直向上凝固Al-Cu鑄件中微觀孔洞形成的數(shù)值模擬[J]. 趙海東,吳朝忠,李元元,大中逸雄.  金屬學(xué)報(bào). 2008(11)
[10]ADC12壓鑄件孔洞與力學(xué)性能關(guān)系的研究[J]. 王芳,趙海東,張克武,李元元.  特種鑄造及有色合金. 2008(03)

碩士論文
[1]鑄造鋁銅合金微觀孔洞三維特征及形成的研究[D]. 鄒純.華南理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3655862