本文關(guān)鍵詞：6082鋁合金熱沖壓界面換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)與模擬研究

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【摘要】：隨著世界汽車(chē)保有量的持續(xù)增加,加劇了能源的消耗以及大氣的污染,降低燃料消耗和減少汽車(chē)尾氣排放已成為世界汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)。汽車(chē)輕量化可降低汽車(chē)的重量,從而降低燃料消耗和減少汽車(chē)尾氣的排放。汽車(chē)輕量化通常采用輕質(zhì)材料、優(yōu)化汽車(chē)結(jié)構(gòu)、新型工藝三種措施,其中采用輕質(zhì)材料是進(jìn)行汽車(chē)輕量化最有效果的辦法。鋁合金熱沖壓工藝作為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的一種重要途徑,一方面可以改善鋁合金常溫成形性差、易出現(xiàn)裂紋以及回彈大等問(wèn)題,另一方面通過(guò)模具保壓淬火的沖壓件經(jīng)時(shí)效處理可提高材料的力學(xué)性能。界面換熱系數(shù)作為熱沖壓中熱量傳遞的關(guān)鍵因素,可以影響熱沖壓過(guò)程沖壓件的溫度場(chǎng)、組織場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng),進(jìn)而決定成形件的最終質(zhì)量。界面換熱系數(shù)也是模擬計(jì)算熱沖壓工件冷卻過(guò)程中非常重要的參數(shù),因此準(zhǔn)確的確定界面換熱系數(shù)會(huì)給數(shù)值模擬提供可靠的數(shù)據(jù)支持。本文研究了6082鋁合金板料在不同壓強(qiáng)和不同模具溫度條件下熱沖壓過(guò)程中板料和模具溫度變化,利用有限元軟件進(jìn)行熱沖壓數(shù)值模擬,最終通過(guò)熱問(wèn)題反向優(yōu)化的方法得到界面換熱系數(shù)。研究?jī)?nèi)容如下:1、研制一套實(shí)驗(yàn)裝置,可以加熱模具并采集熱沖壓過(guò)程中板料與模具的溫度變化數(shù)據(jù)。2、將板料分別在不同壓強(qiáng)和不同模具溫度條件下進(jìn)行熱沖壓-淬火實(shí)驗(yàn),保壓時(shí)間為10s,并采集板料和模具的隨時(shí)間變化的溫度數(shù)據(jù)。分析對(duì)比不同壓強(qiáng)和不同模具溫度條件下板料的冷卻速度。3、利用有限元軟件模擬鋁合金板料熱沖壓淬火,分析熱沖壓淬火過(guò)程中板料的溫度場(chǎng)分布,并輸出板料與模具的模擬溫度變化曲線。通過(guò)優(yōu)化程序?qū)δM和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的溫度變化曲線進(jìn)行優(yōu)化反算出界面換熱系數(shù),并繪制模具溫度-界面換熱系數(shù)和壓強(qiáng)-界面換熱系數(shù)變化曲線。
【關(guān)鍵詞】：輕量化 熱沖壓 6082鋁合金 數(shù)值模擬 界面換熱系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U466
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 6000系鋁合金研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 6000系鋁合金化學(xué)成分的作用10-11
• 1.2.2 6000系鋁合金熱處理工藝11-12
• 1.2.3 6000鋁合金在汽車(chē)上的應(yīng)用12
• 1.3 鋁合金熱沖壓成形技術(shù)12-15
• 1.4 界面換熱系數(shù)的國(guó)內(nèi)外研究15-17
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 傳熱理論及反傳熱問(wèn)題18-27
• 2.1 傳熱理論基礎(chǔ)18
• 2.2 熱沖壓換熱系數(shù)理論18-24
• 2.2.1 熱沖壓過(guò)程的傳遞方式19-21
• 2.2.2 熱沖壓過(guò)程界面換熱系數(shù)21-23
• 2.2.3 界面換熱系數(shù)的影響因素23-24
• 2.3 反傳熱問(wèn)題24
• 2.4 反傳熱問(wèn)題優(yōu)化求解流程24-27
• 第3章 實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果分析27-38
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備27-30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案30-32
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析32-37
• 3.3.1 不同壓強(qiáng)下的溫度變化曲線分析32-34
• 3.3.2 不同模具溫度下的溫度變化曲線分析34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 6082鋁合金熱沖壓過(guò)程數(shù)值模擬38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 熱沖壓有限元模型38-42
• 4.2.1 模型的建立和邊界條件的設(shè)定38-40
• 4.2.2 分析步的設(shè)定及網(wǎng)格的劃分40-42
• 4.3 模擬溫度場(chǎng)結(jié)果42-46
• 4.4 模擬與實(shí)驗(yàn)的溫度變化曲線分析46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 6082鋁合金熱沖壓界面換熱系數(shù)的確定49-59
• 5.1 前言49
• 5.2 界面換熱系數(shù)的計(jì)算49-53
• 5.3 界面換熱系數(shù)的結(jié)果分析53-55
• 5.4 優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)的溫度變化對(duì)比圖55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-59
• 第6章 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果65-66
• 致謝66

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1 許全宏,林宇震,劉高恩;沖擊加多斜孔雙層壁冷卻方式?jīng)_擊換熱系數(shù)[J];大連理工大學(xué)學(xué)報(bào);2001年S1期

2 侯忠霖;姚山;王廷利;張興國(guó);金俊澤;;一種鋁合金水冷界面換熱系數(shù)反求方法的研究[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2008年01期

3 劉國(guó)勇;朱冬梅;張少軍;李謀渭;;高溫平板水霧冷卻換熱系數(shù)的數(shù)值分析[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);2009年12期

4 白江濤;朱惠人;張宗衛(wèi);許都純;;葉片全表面換熱系數(shù)和冷卻效率的實(shí)驗(yàn)測(cè)量[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2010年11期

5 張時(shí)鋒;李自良;;基于有限元的換熱系數(shù)反求法[J];新技術(shù)新工藝;2011年11期

6 董海燕;;復(fù)合換熱系數(shù)對(duì)礦井火風(fēng)壓計(jì)算的影響[J];貴州工學(xué)院學(xué)報(bào);1984年Z1期

7 莊曉青;張慎良;;汽油機(jī)缸蓋局部瞬時(shí)換熱系數(shù)的研究[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1987年02期

8 趙長(zhǎng)義;呂利太;洪成珠;;用換熱系數(shù)評(píng)定淬火油冷卻性能的方法[J];哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);1987年03期

9 呂邦泰;汽包水空間內(nèi)壁等價(jià)換熱系數(shù)的求算[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);1988年04期

10 吳丁毅 ,劉松齡;渦輪葉片型面換熱系數(shù)計(jì)算[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);1990年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 黃成;丁瑞星;;平安大廈外表面換熱系數(shù)與建筑高度分析[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 侯曉飛;諸凱;付萌;呂靜;;超臨界二氧化碳在套管內(nèi)換熱的實(shí)驗(yàn)研究[A];2007年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

3 何國(guó)庚;王忠衡;;冰漿流體流動(dòng)換熱的實(shí)驗(yàn)研究[A];第十二屆全國(guó)冷（熱）水機(jī)組與熱泵技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

4 陶漢中;張紅;莊駿;;小型軸向槽道熱管蒸發(fā)段的換熱系數(shù)[A];2006年石油和化工行業(yè)節(jié)能技術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2006年

5 李志強(qiáng);周建安;;鋼錠凝固過(guò)程中錠模溫度及換熱系數(shù)變化的數(shù)值模擬[A];第十八屆（2014年）全國(guó)煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議論文集——S06：凝固與連鑄[C];2014年

6 張宗楠;陶樂(lè)仁;王建;;R22在一種光管內(nèi)無(wú)潤(rùn)滑油冷凝性能的實(shí)驗(yàn)研究[A];上海市制冷學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李謀渭　張少軍 邊新孝 劉國(guó)勇 朱冬梅 王琳;中厚板�；癄t后快冷(NAC)技術(shù)裝備[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2011年

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1 李寧;多孔建筑材料表面換熱系數(shù)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

2 張立強(qiáng);凝固界面換熱系數(shù)反求及鋁合金薄壁件壓鑄造工藝優(yōu)化[D];湖南大學(xué);2011年

3 張超;燃?xì)馔钙綄?dǎo)葉氣熱耦合實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

4 卜曉兵;Al-Cu與Al-Si-Cu合金凝固微觀組織的仿真模擬[D];湖南大學(xué);2013年

5 王振峰;邊界元法在氣熱耦合計(jì)算及冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

6 鄧冬;回轉(zhuǎn)彎道對(duì)豎直U型管內(nèi)液氮流動(dòng)與傳熱的影響研究[D];上海交通大學(xué);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃冰;CO_2冷風(fēng)機(jī)性能研究[D];天津商業(yè)大學(xué);2015年

2 張舉;熱鍛溫度場(chǎng)接觸換熱系數(shù)測(cè)試方法研究與裝置開(kāi)發(fā)[D];上海交通大學(xué);2015年

3 張禮;反循環(huán)蒸發(fā)器內(nèi)波動(dòng)流體對(duì)螺旋的傳熱性能影響研究[D];湘潭大學(xué);2015年

4 孫儉俊;漣漪紋管和人字形微翅片管蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2016年

5 劉磊;對(duì)流冷凝換熱影響因素實(shí)驗(yàn)研究與分析[D];上海交通大學(xué);2015年

6 王俊文;柴油機(jī)缸蓋流固耦合的傳熱研究[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

7 周霄鵬;人字形微翅片管和漣漪紋管管外冷凝實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2016年

8 鄭琳;海面物體表面特性計(jì)算中部分模型的驗(yàn)證及改進(jìn)[D];華東師范大學(xué);2014年

9 高鵬;6082鋁合金熱沖壓界面換熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D];吉林大學(xué);2016年

10 朱德才;固體界面接觸換熱系數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：987916