金屬粉末高速壓制技術(shù)作為較為新型的動態(tài)壓制成形方式,其原理是將高速沖擊載荷快速作用于粉體,進而使粉體在極短的時間內(nèi)完成致密化過程。較普通壓制技術(shù),粉末高速壓制技術(shù)具有壓制效率高、壓坯密度高、壓坯密度分布均勻等特點,而目前粉末高速壓制中的致密化機理尚未完全明確。金屬粉末屬于顆粒物質(zhì)范疇,對其微觀、介觀、宏觀構(gòu)成的多尺度力學(xué)特性演化展開分析有助于進一步揭示其壓制中的致密化機理。本文將顆粒物質(zhì)理論與粉末高速壓制理論結(jié)合,主要研究了介觀力鏈量化特性、宏觀應(yīng)力傳播特性、力鏈與應(yīng)力多尺度間聯(lián)系、力鏈演化與致密化過程之間的聯(lián)系,并開展相應(yīng)的粉末高速壓制實驗,探究其致密化過程中應(yīng)力動態(tài)變化過程與邊壁摩擦特性變化,從而進一步拓展金屬粉末高速壓制致密化過程研究的理論基礎(chǔ)。首先,基于離散元法建立鐵粉末高速壓制模型。針對介觀尺度力鏈問題,根據(jù)力鏈成鏈準則及檢索識別算法,提取相應(yīng)高速壓制中力鏈信息,同時采用力鏈長度、強度、方向系數(shù)、準直系數(shù)對力鏈特性進行量化分析。進而分析不同摩擦系數(shù)、沖擊速度、初始密集程度對力鏈量化特性動態(tài)演化的影響,同時討論力鏈量化特性與壓坯致密度間的聯(lián)系,并著重對力鏈長度與其它力鏈量化特性... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

粉末高速壓制設(shè)備原理圖

李俏杰等[17]在傳統(tǒng)網(wǎng)格 Boltz最終理想密度建立相應(yīng)動態(tài)松弛函數(shù)，一步將 Boltzmann 法擴展應(yīng)用于粉末高速子構(gòu)成的宏觀連續(xù)整體，考慮各個格子，所采用的格子模型如圖 1.2 所示。同應(yīng)用于密度分布預(yù)測上，與實際結(jié)果較為系變形的高應(yīng)變率、粘性效應(yīng)、應(yīng)變速率 Maxwell 單元并聯(lián)，進而用于描述高速能夠較好地描述粉末高速壓制中的硬化速描述體系承載大變形行為，Maxwell 單元所建立的本構(gòu)模型能夠較好表征相應(yīng)應(yīng)形問題，將拉格朗日方程應(yīng)用于粉體成與動量，結(jié)合拉格朗日方程將其轉(zhuǎn)換為作最終建立壓強與變形間的關(guān)系方程，用于地描述 Al，Sn，Cu 等粉末動態(tài)高速壓制

元法模擬粉末高速壓制過程，該方法能夠行為，但難以捕捉微觀的粉末流動重排粒間通過接觸產(chǎn)生相互作用，另一種研究觸體系，將整體視為非連續(xù)介質(zhì)進行考整體運動、變形情況，即采用離散元法模高速壓制過程雖然存在計算顆粒數(shù)目有速壓制中粉體的流動情況，同時可從微粉末高速壓制過程，能更為直觀、立體地在分析粉末壓制及粉末高速壓制過程中學(xué)響應(yīng)。如于世偉[20]等采用 ABAQUPC)模型進行粉末高速壓制過程模擬，所 DPC 模型中參數(shù)主要通過相對密度動態(tài)數(shù)、高徑比、單位質(zhì)量能量密度及初始松單位質(zhì)量能量密度是影響最終壓坯密度

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]離散元法金屬粉末高速壓制過程中力鏈特性量化研究[J]. 張煒,周劍,于世偉,張雪潔,劉焜.  機械工程學(xué)報. 2018(10)
[6]垂直載荷下顆粒物質(zhì)的聲波探測和非線性響應(yīng)[J]. 張攀,趙雪丹,張國華,張祺,孫其誠,侯志堅,董軍軍.  物理學(xué)報. 2016(02)
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博士論文
[1]粉體體系堆積、流動特性及其與顆粒間作用力關(guān)系研究[D]. 劉一.華東理工大學(xué) 2017
[2]顆粒流潤滑的多尺度動力學(xué)及剪切膨脹承載機制研究[D]. 孟凡凈.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[3]鐵基粉末高速壓制過程中粉體摩擦行為及致密化機理[D]. 谷曼.合肥工業(yè)大學(xué) 2015
[4]離散單元法在金屬粉末高速壓制成形過程中的應(yīng)用研究[D]. 王爽.中南大學(xué) 2012

碩士論文
[1]金屬粉末高速壓制中坯件致密化過程及影響因素分析[D]. 于世偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]粉末材料壓制過程中阻塞現(xiàn)象研究[D]. 王飛.合肥工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3622439