本文關(guān)鍵詞：萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)拉伸斷帶研究

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【摘要】：課題來源于國家重大科技專項(xiàng)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”課題“航空萬噸級(jí)鋁合金板張力拉伸機(jī)裝備”(編號(hào):2015ZX04005-011)及國家科技特派計(jì)劃資助項(xiàng)目“12000噸航空用大型鋁板張力拉伸機(jī)拉伸過程控制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”(編號(hào):2009GJF10028)。萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)是生產(chǎn)高品質(zhì)航空鋁合金板材的關(guān)鍵設(shè)備,在拉伸過程中斷帶不可避免,巨大拉伸斷裂力瞬時(shí)釋放對(duì)設(shè)備的造成巨大沖擊,開展拉伸斷帶機(jī)理和斷帶緩沖保護(hù)技術(shù)研究,是目前的熱點(diǎn)問題。本文以某萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)為研究對(duì)象,對(duì)拉伸斷帶展開研究,為拉伸機(jī)的結(jié)構(gòu)和斷帶緩沖裝置設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ),具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)介紹萬噸級(jí)鋁合金厚板張力拉伸機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)形式,利用有限元技術(shù)對(duì)其極限工況下的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行分析,驗(yàn)證萬噸張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。(2)根據(jù)萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)各部件之間的連接關(guān)系,定義鋁合金板材與鉗口的摩擦接觸、鉗口與拉伸機(jī)機(jī)架的接觸關(guān)系,建立考慮鋁合金板材厚度、材料缺陷和淬火殘余應(yīng)力的萬噸張力拉伸機(jī)拉伸斷帶分析模型。(3)考慮萬噸張力拉伸機(jī)的鉗口部件與鋁合金板材耦合關(guān)系,模擬鋁合金板材拉伸斷帶時(shí)對(duì)鉗口部件的沖擊,得到斷帶時(shí)鉗口、彈性螺栓以及拉伸機(jī)機(jī)架的沖擊力的變化規(guī)律。分析萬噸張力拉伸機(jī)機(jī)架等關(guān)鍵零部件在斷帶沖擊力作用下的應(yīng)力、應(yīng)變,從理論上驗(yàn)證萬噸張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)、緩沖裝置設(shè)計(jì)的合理性。(4)研究材料缺陷對(duì)拉伸機(jī)斷帶沖擊的影響,得到不同厚度鋁合金板在最佳拉伸率下斷帶的初始孔洞體積分?jǐn)?shù),計(jì)算材料的臨界缺陷尺寸,為拉伸前的無損檢測(cè)提供理論依據(jù)�？紤]淬火殘余應(yīng)力的影響,將淬火殘余應(yīng)力導(dǎo)入鋁合金厚板拉伸斷帶模型中,分析淬火殘余應(yīng)力對(duì)鋁合金板材拉伸過程中應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響,揭示裂紋擴(kuò)展時(shí)應(yīng)力強(qiáng)度因子的變化規(guī)律。(5)對(duì)常用板材、最寬板材、最大鉗口負(fù)載系數(shù)、最厚板材以及拉伸斷帶等五種不同工況下萬噸鋁合金板張力拉伸機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拉伸測(cè)試研究,與有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證拉伸機(jī)拉伸斷帶分析模型的正確性。
【關(guān)鍵詞】：張力拉伸機(jī) 鋁合金厚板 拉伸斷帶 材料缺陷 淬火殘余應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH871
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 課題的來源及意義8-10
• 1.2 鋁合金板殘余應(yīng)力形成及消除機(jī)理10-11
• 1.3 張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)與拉伸斷帶研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)形式11-15
• 1.3.2 拉伸機(jī)拉伸斷帶研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文研究內(nèi)容16-18
• 2 萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)與受力分析18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 萬噸張力拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理18-21
• 2.3 萬噸張力拉伸機(jī)受力分析21-28
• 2.3.1 拉伸機(jī)受力分析21-24
• 2.3.2 拉伸機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析24-28
• 2.4 萬噸張力拉伸機(jī)斷帶緩沖裝置及原理28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 3 萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)拉伸斷帶分析模型32-44
• 3.1 引言32
• 3.2 萬噸拉伸機(jī)拉伸斷帶分析模型32-42
• 3.2.1 考慮材料缺陷的鋁合金本構(gòu)方程32-39
• 3.2.2 沖擊接觸的定義39-40
• 3.2.3 萬噸張力拉伸機(jī)拉伸斷帶分析模型40-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 4 拉伸斷帶對(duì)萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)沖擊影響分析44-54
• 4.1 引言44
• 4.2 鋁合金厚板斷裂過程模擬44-47
• 4.3 拉伸斷帶對(duì)鉗口沖擊分析47-50
• 4.4 拉伸斷帶對(duì)拉伸機(jī)沖擊分析50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-54
• 5 參數(shù)變化對(duì)萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)拉伸斷帶影響研究54-72
• 5.1 引言54
• 5.2 鋁合金板厚度對(duì)拉伸機(jī)斷帶沖擊影響54-57
• 5.3 材料缺陷對(duì)拉伸斷帶沖擊影響57-61
• 5.3.1 材料缺陷對(duì)斷帶沖擊的影響57-59
• 5.3.2 鋁合金板拉伸斷帶的臨界缺陷尺寸59-61
• 5.4 淬火殘余應(yīng)力對(duì)拉伸機(jī)斷帶沖擊影響61-70
• 5.4.1 淬火殘余應(yīng)力對(duì)斷帶沖擊的影響61-63
• 5.4.2 鋁合金板拉伸斷帶的應(yīng)力強(qiáng)度因子63-70
• 5.5 本章小結(jié)70-72
• 6 萬噸鋁合金厚板張力拉伸機(jī)拉伸試驗(yàn)研究72-84
• 6.1 前言72
• 6.2 鋁合金小試件拉伸測(cè)試72-74
• 6.3 萬噸張力拉伸機(jī)拉伸過程試驗(yàn)測(cè)試74-80
• 6.4 萬噸張力拉伸機(jī)拉伸斷帶沖擊測(cè)試80-82
• 6.5 本章小結(jié)82-84
• 7 結(jié)論與展望84-86
• 7.1 結(jié)論84-85
• 7.2 展望85-86
• 致謝86-88
• 參考文獻(xiàn)88-96
• 附錄96
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄96
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄96

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本文編號(hào)：568421