本文選題：AZ31B鎂合金　切入點(diǎn)：試驗(yàn)設(shè)計(jì)　出處：《西南科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文以兩種形式的AZ31B鎂合金材料(棒材和板材)為研究對象,通過不同應(yīng)力狀態(tài)下的試驗(yàn)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的數(shù)值模擬,分析了AZ31B鎂合金不同應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂行為,與參考文獻(xiàn)中的雙曲線斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行了驗(yàn)證與對比,結(jié)果表明,棒材與該斷裂準(zhǔn)則符合度較好,而板材出現(xiàn)了較大的不符合度。因此本文通過試件截面長寬比分別為25:1、9:1、9:2、9:4.5、9:9的五組板材數(shù)值模型就試件幾何形狀對斷裂準(zhǔn)則的影響展開了研究。首先開展了AZ31B鎂合金不同應(yīng)力狀態(tài)下的試驗(yàn)研究,包括低、中、高應(yīng)力三軸度下的試驗(yàn),在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上測量并計(jì)算不同應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂強(qiáng)度、等效斷裂應(yīng)變等;然后結(jié)合數(shù)值模擬分析不同試驗(yàn)的過程,對網(wǎng)格敏感度的研究表明,試件缺口半徑越小,網(wǎng)格的敏感度越高,網(wǎng)格尺寸在0.001m和0.005m之間,AZ31B鎂合金板材的斷裂長度隨網(wǎng)格尺寸的增加而增長;計(jì)算了各應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力三軸度值,根據(jù)不同應(yīng)力三軸度下的斷裂特征選擇合理的分段函數(shù),在應(yīng)力三軸度—等效斷裂應(yīng)變空間建立了AZ31B鎂合金復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的斷裂準(zhǔn)則,與參考文獻(xiàn)中的斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行了驗(yàn)證與對比,發(fā)現(xiàn)了棒材對斷裂準(zhǔn)則的高度符合以及板材對斷裂準(zhǔn)則的較大差異;最后研究了在數(shù)值模擬中試件不同幾何形狀對該斷裂準(zhǔn)則的符合度,結(jié)果表明隨著試件截面長寬比的減小,試件表現(xiàn)出的斷裂行為與斷裂準(zhǔn)則的符合度越高,材料的等效斷裂應(yīng)變逐漸增大,即材料的斷裂延性逐漸增大,根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果擬合了等效斷裂應(yīng)變轉(zhuǎn)折點(diǎn)曲線,為AZ31B鎂合金材料的等效斷裂應(yīng)變轉(zhuǎn)折點(diǎn)的計(jì)算提供了依據(jù),同時(shí)對鎂合金板材的應(yīng)用與加工提出了建議。
[Abstract]:In this paper, two kinds of AZ31B magnesium alloy materials (bar and plate) are studied. The fracture behavior of AZ31B magnesium alloy under different stress states is analyzed through experimental design and corresponding numerical simulation under different stress states. Compared with the hyperbolic fracture criterion in reference, the results show that the bar is in good agreement with the criterion. Therefore, in this paper, the influence of geometric shape on fracture criterion of AZ31B magnesium alloy is studied by means of five sets of numerical models with the cross-section aspect ratio of 25: 1: 9: 9: 9: 9: 9: 9: 9: 9 respectively. Experimental study under different stress states, Including the tests under low, medium and high stress triaxiality, the fracture strength and equivalent fracture strain under different stress states are measured and calculated on the basis of the tests, and then the process of different tests is analyzed with numerical simulation. The research on the mesh sensitivity shows that the smaller the notch radius of the specimen, the higher the sensitivity of the mesh, and the fracture length of AZ31B magnesium alloy sheet increases with the increase of mesh size between 0.001m and 0.005m. The values of stress triaxiality under various stress states are calculated. According to the fracture characteristics of different stress triaxialities, reasonable piecewise functions are selected, and the fracture criteria of AZ31B magnesium alloys under complex stress state are established in the space of stress triaxiality and equivalent fracture strain. Compared with the fracture criterion in reference, it is found that the bar is highly consistent with the fracture criterion and the plate is different from the fracture criterion. Finally, the conformance of different geometric shapes to the fracture criterion is studied in the numerical simulation. The results show that the higher the coincidence between the fracture behavior and the fracture criterion is, the lower the ratio of length to width of the specimen is. The equivalent fracture strain of the material increases gradually, that is, the fracture ductility of the material increases gradually. According to the numerical simulation results, the equivalent fracture strain turning point curve is fitted, which provides the basis for the calculation of the equivalent fracture strain turning point of AZ31B magnesium alloy material. At the same time, some suggestions on the application and processing of magnesium alloy sheet are put forward.
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG146.22

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本文編號(hào)：1559313