基于耦合损伤粘塑性—蠕变本构的挤压筒失效机理及服役寿命研究

发布时间：2021-12-09 12:13

　　挤压工艺因其耗材少、生产效率高、符合现代工业绿色化的生产理念而得到广泛应用。大型挤压筒是重型挤压机的关键部件之一,其耐用性和服役寿命对挤压生产至关重要。为了探明挤压筒服役过程中性能变化规律,提高挤压筒的使用寿命,本课题建立了描述挤压筒服役过程中材料行为演化的统一粘塑性本构关系模型以及损伤累积模型;通过力学实验获取挤压筒用热作模具钢AISI H11与AISI H13的模型参数;建立挤压筒服役过程中的数值模拟模型,揭示实际挤压工况下挤压筒服役性能在蠕变-疲劳作用下的退化规律,为延长大型挤压筒的服役寿命提供理论依据和方法支撑。具体研究内容如下:（1）基于DDM法与S-N曲线以及过盈理论对挤压筒蠕变-疲劳寿命进行分析,包括多层组合式挤压筒弹性设计理论模型、弹塑性设计理论模型,以及疲劳/蠕变线性累加应力演化模型和寿命预测模型等理论研究,为研究挤压筒失效机理与服役寿命提供开创性思路。（2）热作模具钢耦合损伤演化法则的粘塑性-蠕变本构理论研究,包括分析各内变量对应参数的物理涵义及非线性关联关系,构建基于粘塑性本构框架与Lemaitre损伤法则的耦合蠕变-疲劳损伤的本构模型,以及模型参数识别与提取方法... 

【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：145 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

三层组合挤压筒Fig.1.1Extrusioncontainer

课题研究思路Fig.1.2Researchthoughtsofthesubject

n层组合筒平面模型：（a）过盈状态；（b）内压状态Fig.2.12Dmodelofn-layercompoundcontainerat(a)shrink-fitting;(b)workingcondition

【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of Extrusion Speed on the Microstructure and Mechanical Properties of Mg—9Gd—3Y—1.5Zn—0.8Zr alloy[J]. Xuan Liu,Zhiqiang Zhang,Wenyi Hu,Qichi Le,Lei Bao,Jianzhong Cui.  Journal of Materials Science & Technology. 2016(04)
[2]Experimental Analysis and Damage Modeling of High-Density Polyethylene under Fatigue Loading[J]. A.Djebli,M.Bendouba,A.Aid,A.Talha,N.Benseddiq,M.Benguediab.  Acta Mechanica Solida Sinica. 2016(02)
[3]挤压筒的损坏原因及其补救预防措施[J]. 王家旺.  轻合金加工技术. 2014(03)
[4]现代挤压装备的发展[J]. 谢东钢,陈蕴博,郑文达,韩炳涛.  中国材料进展. 2013(05)
[5]金属挤压技术的发展现状与趋势[J]. 谢建新.  中国材料进展. 2013(05)
[6]扁挤压筒在36MN镁挤压机上的应用[J]. 石如磐,王丽薇.  锻压技术. 2012(02)
[7]金属材料本构模型的研究进展[J]. 彭鸿博,张宏建.  机械工程材料. 2012(03)
[8]我国有色金属挤压装备现状及技术创新与发展趋向[J]. 刘静安,盛春磊.  轻合金加工技术. 2012(01)
[9]我国有色金属挤压工艺装备现状及技术创新与发展趋向[J]. 刘静安.  铝加工. 2011(04)
[10]Q460高强度钢内螺纹冷挤压试验研究[J]. 缪宏,左敦稳,张瑞宏,王珉.  机械工程学报. 2011(13)

博士论文
[1]复杂铝合金型材挤压过程数值建模与模具优化设计方法研究[D]. 孙雪梅.山东大学 2014
[2]初始组织及变形条件对AZ31镁合金热挤压组织和织构演变的影响研究[D]. 李娜丽.重庆大学 2013
[3]粘弹塑性统一本构理论[D]. 冯明珲.大连理工大学 2000

硕士论文
[1]组合结构挤压筒热力耦合分析及结构优化研究[D]. 谷泽林.燕山大学 2014
[2]自增强技术对组合式挤压筒服役特性的影响研究[D]. 熊乙锟.重庆大学 2013
[3]铝型材挤压成型数值模拟与模具结构优化设计研究[D]. 刘石柏.湖南工业大学 2012
[4]铝型材挤压过程数值模拟及模具参数优化[D]. 刘伟.东南大学 2006



本文编号：3530610