5083铝合金动态本构模型及内螺纹管成形工艺仿真研究
发布时间：2020-12-24 13:50
内螺纹管是一种高效节能的热交换管,广泛应用于如家电,汽车空调等制冷业。内螺纹管材材料目前以铜及铜合金为主,应用较为广泛;然而铝及铝合金与铜及铜合金相比,具有比重小,价格低,资源丰富等优势。在铜价长期居高不下及“铝代铜”换热技术被证明可行的大环境下,借鉴较为成熟的内螺纹铜管的工艺设计和开发技术可降低内螺纹铝管的成形难度和生产成本,实现内螺纹铝管对内螺纹铜管的部分替代,带来可观的社会和经济效益。为了更好的研究铝合金在内螺纹管旋压成形时的变形规律以及成形工艺参数的设计和开发,得到符合特定要求的内螺纹铝管,有限元模拟技术成为较好的研究途径。本研究以5083铝合金为试验材料,进行温度为298～613K,应变率为0.001～1170s-1的宽应变率压缩试验,分析不同变形条件下的流变行为,利用线性回归法拟合得到材料的动态本构模型,采用弹塑性有限元法对5083铝合金内螺纹管滚珠旋压成形工艺进行仿真模拟及分析。主要研究结果如下:（1）在室温（298K）条件下,应变率较小（0.001～O.1s-1）时,5083铝合金主要表现为应变硬化效应;应变率超过10s-1,由于绝热温升而使材料呈现出一定的应变软化效应...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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２．４．２常温高应变率动态试验压缩方法??本节重点介绍进行高应变率也就是动态试验采用分离式霍普金森压缩实验机??（ＳＨＰＢ），图２．２、２．３为试验装置的结构图和数据采集系统。其中子弹、入射杆和??透射杆为同种材料制成且直径相同、按照顺序排列在同一直线上的圆杆。试验开??始前，把试样放置在两杆之间，然后固定不动。试验时，高压气体从气室瞬间喷??出，推动撞击杆加速到一定的速度撞击入射杆的端部，产生一个与撞击杆相同方??向传播的应力波，应力波通过入射杆时得到入射波，同样，应力波通过试样和透??射杆得到反射波和透射波；应力波传播至入射杆和试样之间的接触面时，由于入??射波的作用，试样发生变形；由于反射作用，一部分应力波反射回去形成反射波；??另外一部分应力波通过试样传播到透射杆形成透射波，利用应变片（贴在入射杆??和透射杆上）可记录三种波的波形信号。??撞击杆入射杆试样透射杆能量?１收ｙ???￣７ｒ，?Ｊ??士?合?＿?ｗ?■门?｜?＿?ｎ?ｎ?｜?＿?ｎ?ｎ?ｎ?丨??Ｕ?ＬｉＵ?Ｕ＾Ｕ?ｕ?ｕ？??Ｆ際鄉妹明雜翔雜?倜健凹し馊た偲ⅲ桑崳?ｐｐ?ｐｒ??Ｊｌ?数据采集系统Ｊ—ｌ??图２．２分离式霍普金森压杆（ＳＨＰＢ）结构图??＼＼Ｊ?４１１１１?Ｊ??ｍ??图２．３数据采集系统??利用应变片获得试验产生的应力波经过数据采集系统对其进行信号的放大、??采集和计算后就能获得应变、应变率及应力随时间变化的曲线??由图２．４可知
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【参考文献】：
期刊论文
[1]5083铝合金热压缩流变应力曲线修正与本构方程[J]. 付平,刘栩,戴青松,张佳琪,邓运来. 材料工程. 2017(08)
[2]Φ7mm双旋向内螺纹铜管旋压成形工艺研究[J]. 吴礼,余琪,曾延琦. 铜业工程. 2017(02)
[3]电流密度对5083铝合金微弧氧化过程与电化学腐蚀性能的影响[J]. 王红美,尹艳丽,帅刚,邱骥,马世宁. 材料热处理学报. 2016(03)
[4]内螺纹铜管滚珠旋压工艺模拟[J]. 安晓龙,刘劲松,杨俊虎,巩令凯,牛智杰. 沈阳理工大学学报. 2016(01)
[5]7A85铝合金的热压缩流变行为与显微组织[J]. 仇琍丽,高文理,陆政,冯朝辉. 材料工程. 2016(01)
[6]冷变形及退火对船用5083铝合金板腐蚀性能的影响[J]. 孟凡林,周崇. 轻合金加工技术. 2015(10)
[7]铝合金应变率效应综述及其机理研究[J]. 高宁,朱志武. 应用数学和力学. 2014(S1)
[8]5083铝合金光纤激光填丝焊接工艺[J]. 孔晓芳,李飞,吕俊霞,吴世凯,肖荣诗. 中国激光. 2014(10)
[9]5083铝合金高温流变本构关系研究[J]. 徐清波,陶友瑞,米芳. 矿冶工程. 2013(05)
[10]稀土镁合金热压缩流变应力修正及热变形行为[J]. 夏祥生,张帷,王长朋,李迪凡,王艳艳,舒大禹,万元元,黄志伟. 精密成形工程. 2013(04)
博士论文
[1]7085铝合金热加工力学行为及微观组织演变规律研究[D]. 刘文义.重庆大学 2014
硕士论文
[1]304不锈钢本构模型参数识别研究[D]. 李星星.华中科技大学 2012
[2]TP2内螺纹铜管成形工艺研究[D]. 叶能永.沈阳理工大学 2012
[3]导热内螺纹铝盘管生产工艺研究[D]. 李志余.江西理工大学 2011
[4]退火工艺对5182铝合金组织及力学性能的影响[D]. 袁晓鸣.内蒙古工业大学 2010
[5]TC4钛合金动态本构关系研究[D]. 刘旭阳.南京航空航天大学 2010
[6]加工工艺对5052合金板材组织与性能的影响[D]. 钱宝华.重庆大学 2008
[7]7050铝合金热压缩变形行为与组织演化研究[D]. 石岩.中南大学 2007
本文编号：2935762
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．］试验设备??（ａ：电子万能材料试验机ｂ：热模拟试验机ｃ：分离式霍普金森压杆）??２．４．１不同温度下中低应变率压缩试验方法??
２．４．２常温高应变率动态试验压缩方法??本节重点介绍进行高应变率也就是动态试验采用分离式霍普金森压缩实验机??（ＳＨＰＢ），图２．２、２．３为试验装置的结构图和数据采集系统。其中子弹、入射杆和??透射杆为同种材料制成且直径相同、按照顺序排列在同一直线上的圆杆。试验开??始前，把试样放置在两杆之间，然后固定不动。试验时，高压气体从气室瞬间喷??出，推动撞击杆加速到一定的速度撞击入射杆的端部，产生一个与撞击杆相同方??向传播的应力波，应力波通过入射杆时得到入射波，同样，应力波通过试样和透??射杆得到反射波和透射波；应力波传播至入射杆和试样之间的接触面时，由于入??射波的作用，试样发生变形；由于反射作用，一部分应力波反射回去形成反射波；??另外一部分应力波通过试样传播到透射杆形成透射波，利用应变片（贴在入射杆??和透射杆上）可记录三种波的波形信号。??撞击杆入射杆试样透射杆能量?１收ｙ???￣７ｒ，?Ｊ??士?合?＿?ｗ?■门?｜?＿?ｎ?ｎ?｜?＿?ｎ?ｎ?ｎ?丨??Ｕ?ＬｉＵ?Ｕ＾Ｕ?ｕ?ｕ？??Ｆ際鄉妹明雜翔雜?倜健凹し馊た偲ⅲ桑崳?ｐｐ?ｐｒ??Ｊｌ?数据采集系统Ｊ—ｌ??图２．２分离式霍普金森压杆（ＳＨＰＢ）结构图??＼＼Ｊ?４１１１１?Ｊ??ｍ??图２．３数据采集系统??利用应变片获得试验产生的应力波经过数据采集系统对其进行信号的放大、??采集和计算后就能获得应变、应变率及应力随时间变化的曲线??由图２．４可知
２．４．２常温高应变率动态试验压缩方法??本节重点介绍进行高应变率也就是动态试验采用分离式霍普金森压缩实验机??（ＳＨＰＢ），图２．２、２．３为试验装置的结构图和数据采集系统。其中子弹、入射杆和??透射杆为同种材料制成且直径相同、按照顺序排列在同一直线上的圆杆。试验开??始前，把试样放置在两杆之间，然后固定不动。试验时，高压气体从气室瞬间喷??出，推动撞击杆加速到一定的速度撞击入射杆的端部，产生一个与撞击杆相同方??向传播的应力波，应力波通过入射杆时得到入射波，同样，应力波通过试样和透??射杆得到反射波和透射波；应力波传播至入射杆和试样之间的接触面时，由于入??射波的作用，试样发生变形；由于反射作用，一部分应力波反射回去形成反射波；??另外一部分应力波通过试样传播到透射杆形成透射波，利用应变片（贴在入射杆??和透射杆上）可记录三种波的波形信号。??撞击杆入射杆试样透射杆能量?１收ｙ???￣７ｒ，?Ｊ??士?合?＿?ｗ?■门?｜?＿?ｎ?ｎ?｜?＿?ｎ?ｎ?ｎ?丨??Ｕ?ＬｉＵ?Ｕ＾Ｕ?ｕ?ｕ？??Ｆ際鄉妹明雜翔雜?倜健凹し馊た偲ⅲ桑崳?ｐｐ?ｐｒ??Ｊｌ?数据采集系统Ｊ—ｌ??图２．２分离式霍普金森压杆（ＳＨＰＢ）结构图??＼＼Ｊ?４１１１１?Ｊ??ｍ??图２．３数据采集系统??利用应变片获得试验产生的应力波经过数据采集系统对其进行信号的放大、??采集和计算后就能获得应变、应变率及应力随时间变化的曲线??由图２．４可知
【参考文献】：
期刊论文
[1]5083铝合金热压缩流变应力曲线修正与本构方程[J]. 付平,刘栩,戴青松,张佳琪,邓运来. 材料工程. 2017(08)
[2]Φ7mm双旋向内螺纹铜管旋压成形工艺研究[J]. 吴礼,余琪,曾延琦. 铜业工程. 2017(02)
[3]电流密度对5083铝合金微弧氧化过程与电化学腐蚀性能的影响[J]. 王红美,尹艳丽,帅刚,邱骥,马世宁. 材料热处理学报. 2016(03)
[4]内螺纹铜管滚珠旋压工艺模拟[J]. 安晓龙,刘劲松,杨俊虎,巩令凯,牛智杰. 沈阳理工大学学报. 2016(01)
[5]7A85铝合金的热压缩流变行为与显微组织[J]. 仇琍丽,高文理,陆政,冯朝辉. 材料工程. 2016(01)
[6]冷变形及退火对船用5083铝合金板腐蚀性能的影响[J]. 孟凡林,周崇. 轻合金加工技术. 2015(10)
[7]铝合金应变率效应综述及其机理研究[J]. 高宁,朱志武. 应用数学和力学. 2014(S1)
[8]5083铝合金光纤激光填丝焊接工艺[J]. 孔晓芳,李飞,吕俊霞,吴世凯,肖荣诗. 中国激光. 2014(10)
[9]5083铝合金高温流变本构关系研究[J]. 徐清波,陶友瑞,米芳. 矿冶工程. 2013(05)
[10]稀土镁合金热压缩流变应力修正及热变形行为[J]. 夏祥生,张帷,王长朋,李迪凡,王艳艳,舒大禹,万元元,黄志伟. 精密成形工程. 2013(04)
博士论文
[1]7085铝合金热加工力学行为及微观组织演变规律研究[D]. 刘文义.重庆大学 2014
硕士论文
[1]304不锈钢本构模型参数识别研究[D]. 李星星.华中科技大学 2012
[2]TP2内螺纹铜管成形工艺研究[D]. 叶能永.沈阳理工大学 2012
[3]导热内螺纹铝盘管生产工艺研究[D]. 李志余.江西理工大学 2011
[4]退火工艺对5182铝合金组织及力学性能的影响[D]. 袁晓鸣.内蒙古工业大学 2010
[5]TC4钛合金动态本构关系研究[D]. 刘旭阳.南京航空航天大学 2010
[6]加工工艺对5052合金板材组织与性能的影响[D]. 钱宝华.重庆大学 2008
[7]7050铝合金热压缩变形行为与组织演化研究[D]. 石岩.中南大学 2007
本文编号：2935762
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