發(fā)布時間：2020-09-11 21:46

　　 經等徑角擠壓(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)塑性加工后,鎂及鎂合金材料獲得高強度和高延展性,其應用得到了大范圍的擴展。對于ECAP過程中鎂及鎂合金室溫下開動的滑移系較少導致易開裂問題,包套擠壓工藝可有效解決試樣表面開裂,成功實現鎂及鎂合金室溫ECAP過程。通過借用數值模擬可以清晰地展示整個ECAP過程,然而目前常用的有網格模擬方法處理ECAP損傷演化過程有較大的局限性。因此本文采用光滑粒子動力學法(Smooth Particle Hydrodynamics,SPH)對ECAP損傷演化過程進行模擬研究,主要有以下研究內容:首先,基于SPH法,建立含損傷預測的3D模擬數學模型,應用OpenMP技術編寫并行SPH法程序,并應用于鎂及鎂合金ECAP過程3D數值模擬,采用修正罰函數法處理邊界。其次,利用本文所建立的SPH法并行程序分別對室溫條件純鎂1mm·s~(-1)與5mm·s~(-1)ECAP過程及室溫條件純鎂不同包套材料ECAP過程進行3D模擬,通過將SPH法模擬結果與實驗結果進行對比,驗證本文所建3D并行SPH法程序的正確性。最后,引入摩擦,對本文已建立的數學模型進行修正。通過滑塊沿斜坡向下滑動的模擬算例驗證其正確性。分別應用該新模型及有限元DEFPRM-3D對250℃條件下AZ31鎂合金5mm·s~(-1)ECAP過程進行3D模擬計算,分析比較不同摩擦系數對變形均勻性的影響。探討本文所建SPH法并行程序修正模型對ECAP過程中摩擦條件模擬研究的可行性。
【學位單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TG146.22
【部分圖文】：

探討不同摩擦系數對 ECAP 變形均勻性的影響，對有著極大的幫助。展現狀原理取超細晶材料應用較普遍的工藝，它的變形結構圖如個截面形狀一致的通道，并且相互貫通，在相交處呈加載荷，使試樣向下運動穿過兩相同截面的模具交匯生大變形，增加試樣內部晶界區(qū)域和位錯密度形成的形狀大小改變幾乎為零。所以經過反復擠壓的過應變都能累加，在擠壓過程結束后得到相當大的總

將該式右邊第一項 f x Wx x h ()(,)d S 上的另一種積分表達式為： fxWxxhdxfxWxxhndSS , ,面域S 上的單位法向量。其中（2.7）式等號右邊的如圖 2-1 所示若核函數支持域位于求解域的內部時函數 W x x ,h值均為零。如圖 2-2 所示若核函數分，則（2.7）式面積分項對于任意 x 都不等于零當重要的一部分。最終通過 SPH 法得到的函數空 f x fx Wx x , hdx

圖 2-2 核函數的問題域與支持域交叉示意圖s diagram of the problem domain and the supporting dofunction.個求解域是由若干個承載著密度、速度等物理法對上述函數表達式進行離散，即轉換為支種形式，如圖 2-3 所示：

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7 ;Thermomechanical coupling simulation and experimental study in the isothermal ECAP processing of Ti-6Al-4V alloy[J];Rare Metals;2010年06期

8 張靜;張克實;WU Hwai-Chung;于梅花;;Experimental and numerical investigation on pure aluminum by ECAP[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2009年05期

9 宋丹;馬愛斌;江靜華;林萍華;楊東輝;;Corrosion behavior of ultra-fine grained industrial pure Al fabricated by ECAP[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2009年05期

10 畢見強;;Effect of ECAP Pass Number on Mechanical Properties of2Al2 Al Alloy[J];Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science Edition);2008年01期

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6 ZHANG Liu-yan;JIE Xiao-hua;MA Ai-bin;JIANG Jing-hua;YU Hai-bin;WU Hui-shu;;Pitting corrosion behavior of ultrafine-grained low-carbon steel processed by different passes of ECAP[A];第二屆海峽兩岸功能材料科技與產業(yè)峰會（2015）摘要集[C];2015年

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8 戈曉嵐;許曉靜;汪建敏;居志蘭;;ECAP仿真與組織分析[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年

9 Wei Wei;Kunxia Wei;Igor V. Alexandrov;Fei Wang;ing Hu;;A Strengthening Model of Cu-Cr In-situ Fibrous Composites Produced by Equal Channel Angular Pressing[A];中國材料大會2012第13分會場：納米和超細晶體材料論文集[C];2012年

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本文編號：2817215