切削加工Ti-6A1-4V动态力学性能及变形行为研究
发布时间：2020-12-23 23:17
钛合金Ti-6AIl-4V作为重要航空结构材料,具有弹性模量小,导热率低等特点,使其切削加工性较差。Ti-6AI-4V的切削加工性和加工质量受多种因素影响,其切削加工过程变形行为呈现独特的特征和规律。切削加工Ti-6Al-4V的动态力学性能和变形行为与应变、应变率和切削温度等多种热力学参数有关,建立切削加工Ti-6Al-4V动态力学性能和变形行为预测模型是其切削加工动态性能研究的重要部分。本文以切削加工Ti-6Al-4V动态力学性能和变形行为为研究对象,搭建Ti-6Al-4V高应变率及高温动态冲击实验测试平台和切削加工非接触式测量平台,通过Ti-6Al-4V室温/高温动态冲击实验、Ti-6AI-4V正交切削实验、一维应力波理论、数字图像相关技术及有限元仿真等研究手段,阐明Ti-6Al-4V在高应变率和高温加载中的动态力学性能,分析切削加工Ti-6Al-4V变形行为。首先,针对高应变率和高温加载Ti-6Al-4V的动态力学性能及Ti-6Al-4V热力学参数间耦合效应进行研究。通过应变率范围4000 s.1-12000 s-1以及温度范围25 ℃-600 ℃的Ti-6AI-4V动态冲击实验...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１通用电气Ｇｅｎｘ－１Ｂ航空发动机??切削加工Ｈ－６Ａ１－４Ｖ的变形行为往往很复杂，硬化和软化机理都受到应变和温??
高应变率和高温加载Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ的典型特点是Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ在变形过程中呈现出??应变率敏感性和温度敏感性。Ａｋｈｔａｒ等１１６１分析了?Ｔ１－６Ａ１－４Ｖ在不同应变率及温度范??围内的力学性能，如图１－３所示。该实验证明了?Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ的应变率和温度对??Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ的影响是非线性的。然而Ａｋｈｔａｒ等的高温实验所采用的应变率为１０＿３?ｓ－１，??不能准确反映高应变率和高温共同加载下的Ｔ１－６Ａ１－４Ｖ动态力学性能。Ｌｅｅ等??通过温度范围为室温到ｌｌ〇〇°Ｃ以及应变率范围为ＳＯＯｓ－ＵＯＯＯｓ－１加载Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ动??态力学性能分析，证明了?Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ具有温度敏感性和应变率敏感性，且应变率敏??４??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]高温合金在航空发动机领域的应用现状与发展[J]. 秦琴,毛子荐,刘昭凡. 工具技术. 2017(09)
[2]考虑高温再结晶Ti-6Al-4V合金的修正J-C本构模型[J]. 王琪,郑百林,张锴,李泳. 金属热处理. 2016(08)
[3]切削速度对车削TC4钛合金硬质合金刀具磨损的影响[J]. 韩冰,姜增辉,刘朋和. 沈阳理工大学学报. 2015(01)
[4]Ti-6Al-4V合金的修正本构模型及其有限元仿真[J]. 刘丽娟,吕明,武文革. 西安交通大学学报. 2013(07)
[5]钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅳ)——钛合金热处理的归类[J]. 辛社伟,赵永庆. 钛工业进展. 2009(03)
[6]Z-A模型的修正及在预测本构关系中的应用[J]. 张宏建,温卫东,崔海涛,徐颖. 航空动力学报. 2009(06)
[7]航空整体结构件高效高精度加工关键技术研究(下)[J]. 孙杰,李剑峰,杨勇. 金属加工(冷加工). 2008(17)
[8]基于粒子群优化算法的本构模型参数识别[J]. 朱艳峰,任凤鸣,王红. 力学与实践. 2007(06)
[9]热成形中金属本构关系建模方法综述[J]. 周计明,齐乐华,陈国定. 机械科学与技术. 2005(02)
博士论文
[1]高速切削材料变形及断裂行为对切屑形成的影响机理研究[D]. 王兵.山东大学 2016
[2]高速铣削过程动力学建模及其物理仿真研究[D]. 刘志新.天津大学 2006
硕士论文
[1]ABAQUS二次开发在钛合金本构模型中的应用及切削仿真[D]. 柯志宏.天津大学 2016
[2]自动球压痕试验测定结构钢及其应变时效后力学性能的研究[D]. 汤杰.山东大学 2013
[3]TC4钛合金力学性能测试及动态材料模型研究[D]. 陈敏.南京航空航天大学 2012
[4]电子散斑干涉术三维变形测试[D]. 黄芳.长春理工大学 2012
[5]Ti6Al4V钛合金非平衡显微组织的研究[D]. 王锦林.武汉科技大学 2010
本文编号：2934516
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１通用电气Ｇｅｎｘ－１Ｂ航空发动机??切削加工Ｈ－６Ａ１－４Ｖ的变形行为往往很复杂，硬化和软化机理都受到应变和温??
高应变率和高温加载Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ的典型特点是Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ在变形过程中呈现出??应变率敏感性和温度敏感性。Ａｋｈｔａｒ等１１６１分析了?Ｔ１－６Ａ１－４Ｖ在不同应变率及温度范??围内的力学性能，如图１－３所示。该实验证明了?Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ的应变率和温度对??Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ的影响是非线性的。然而Ａｋｈｔａｒ等的高温实验所采用的应变率为１０＿３?ｓ－１，??不能准确反映高应变率和高温共同加载下的Ｔ１－６Ａ１－４Ｖ动态力学性能。Ｌｅｅ等??通过温度范围为室温到ｌｌ〇〇°Ｃ以及应变率范围为ＳＯＯｓ－ＵＯＯＯｓ－１加载Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ动??态力学性能分析，证明了?Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ具有温度敏感性和应变率敏感性，且应变率敏??４??
?第１章绪论??感性强于温度敏感性。陈敏１１８１进行了应变率范围为Ｈ＾ｄ－ＳＯＯＯｓ－１以及温度范围为??室温到４００?°Ｃ的Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ冲击实验，验证了?Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ具有应变率强化和热软化??效应。Ｍａｊ〇ｒｅ丨丨等【１９］通过准静态压缩Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ实验证明，随着加载温度的升高，??Ｔ－６Ａ１－４Ｖ的应变硬化现象呈现先增加后降低的趋势。??１６００?ｔ?—＾?１６００??１?１?１?１???ｉｓ１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高温合金在航空发动机领域的应用现状与发展[J]. 秦琴,毛子荐,刘昭凡. 工具技术. 2017(09)
[2]考虑高温再结晶Ti-6Al-4V合金的修正J-C本构模型[J]. 王琪,郑百林,张锴,李泳. 金属热处理. 2016(08)
[3]切削速度对车削TC4钛合金硬质合金刀具磨损的影响[J]. 韩冰,姜增辉,刘朋和. 沈阳理工大学学报. 2015(01)
[4]Ti-6Al-4V合金的修正本构模型及其有限元仿真[J]. 刘丽娟,吕明,武文革. 西安交通大学学报. 2013(07)
[5]钛合金固态相变的归纳与讨论(Ⅳ)——钛合金热处理的归类[J]. 辛社伟,赵永庆. 钛工业进展. 2009(03)
[6]Z-A模型的修正及在预测本构关系中的应用[J]. 张宏建,温卫东,崔海涛,徐颖. 航空动力学报. 2009(06)
[7]航空整体结构件高效高精度加工关键技术研究(下)[J]. 孙杰,李剑峰,杨勇. 金属加工(冷加工). 2008(17)
[8]基于粒子群优化算法的本构模型参数识别[J]. 朱艳峰,任凤鸣,王红. 力学与实践. 2007(06)
[9]热成形中金属本构关系建模方法综述[J]. 周计明,齐乐华,陈国定. 机械科学与技术. 2005(02)
博士论文
[1]高速切削材料变形及断裂行为对切屑形成的影响机理研究[D]. 王兵.山东大学 2016
[2]高速铣削过程动力学建模及其物理仿真研究[D]. 刘志新.天津大学 2006
硕士论文
[1]ABAQUS二次开发在钛合金本构模型中的应用及切削仿真[D]. 柯志宏.天津大学 2016
[2]自动球压痕试验测定结构钢及其应变时效后力学性能的研究[D]. 汤杰.山东大学 2013
[3]TC4钛合金力学性能测试及动态材料模型研究[D]. 陈敏.南京航空航天大学 2012
[4]电子散斑干涉术三维变形测试[D]. 黄芳.长春理工大学 2012
[5]Ti6Al4V钛合金非平衡显微组织的研究[D]. 王锦林.武汉科技大学 2010
本文编号：2934516
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