AZ31镁合金薄板变路径加载下各向异性实验和模型研究
发布时间：2022-10-17 17:02
镁及镁合金因为其储量丰富、比强度和比刚度高、电磁屏蔽效果好、抗震减震能力强和易于回收再利用等优点,在航空航天、汽车、3C产业以及军工等领域具有广泛的应用前景和巨大的应用潜力。由于镁为密排六方晶体结构,在成形过程中因晶粒的择优取向易形成较强的织构,导致强的各向异性,且室温下塑性变形能力差、高温性能不稳定,大大限制了其实际应用。因此,对镁合金塑性变形机理开展研究,对于提高其塑性成形能力进而扩大其实际应用规模具有重大意义。目前,对于镁合金塑性变形机理的研究,仍主要集中于简单应力状态,但实际成形过程大多是多轴或复合应力状态,用单向力学性能表征实际成形过程中的多向力学行为存在巨大误差。因此,为厘清镁合金复杂应力下的变形机理,本文采用实验和模拟相结合的方式,研究了镁合金薄板在单轴加载和两步加载方式下的变形机理,主要研究内容和结果如下:（1）研究了AZ31镁合金薄板分别沿不同方向单轴加载和变路径两步加载方式下的力学性能和屈服面演化规律。研究发现,在单轴应力状态下,随着拉伸角度增加,镁合金屈服强度和抗拉强度明显增强,呈现强各向异性。沿不同方向进行预拉伸后再进行二次加载,研究发现屈服强度和抗拉强度的变化...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 镁及镁合金
1.3 镁合金的塑性变形机理
1.3.1 镁合金的滑移机制
1.3.2 镁合金的孪生机制
1.4 镁合金研究现状
1.5 本文的研究内容
第2章 镁合金薄板的变路径加载实验研究
2.1 引言
2.2 单轴拉伸力学性能研究
2.2.1 单轴拉伸实验方案
2.2.2 单轴拉伸实验结果
2.3 变路径两步加载拉伸力学性能研究
2.3.1 变路径两步加载实验方案
2.3.2 变路径两步加载实验结果
2.4 屈服面及等塑性功面
2.4.1 屈服面的研究
2.4.2 塑性功面的研究
2.5 本章小结
第3章 镁合金薄板的微观组织实验研究
3.1 引言
3.2 实验研究
3.2.1金相实验
3.2.2 X射线测量宏观织构实验
3.3 实验结果及分析
3.3.1 单轴拉伸微观组织演化
3.3.2 变路径两步拉伸微观组织演化
3.4 本章小结
第4章 镁合金各向异性的本构模型
4.1 引言
4.2 粘塑性自洽模型
4.2.1 粘塑性自洽模型理论
4.2.2 粘塑性自洽模型的模拟结果
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[2]AZ31镁合金轧制板材各向异性行为的晶体塑性研究[J]. 杨冲,彭艳,杨硕,韩宇,石宝东. 燕山大学学报. 2016(02)
[3]多孔镁合金的研究现状[J]. 张赞,陈晓伟,夏兴川,陈旭,赵维民,廖波. 特种铸造及有色合金. 2015(06)
[4]AZ31镁合金轧制板材各向异性力学性能研究[J]. 石宝东,彭艳,韩宇,刘子龙. 燕山大学学报. 2015(03)
[5]AZ31B镁合金挤压板材力学性能的各向异性[J]. 吴章斌,桂良进,范子杰. 材料研究学报. 2012(02)
[6]AZ31镁合金板轧制过程中的{1011)-{1012)双孪生对板材显微组织、织构、力学性能的影响[J]. 罗晋如,刘庆,刘伟,Godfrey Andrew. 金属学报. 2011(12)
[7]基于滑移/孪生耦合模型的镁合金多晶体塑性成形分析[J]. 彭颖红,唐伟琴,张少睿,李大永. 塑性工程学报. 2009(05)
[8]镁合金在汽车轻量化中的应用发展[J]. 宋珂. 机械研究与应用. 2007(01)
[9]镁合金塑性变形中孪生的研究[J]. 陈振华,杨春花,黄长清,夏伟军,严红革. 材料导报. 2006(08)
[10]各向异性屈服准则的发展及应用[J]. 史艳莉,吴建军. 锻压技术. 2006(01)
博士论文
[1]基于滑移与孪生的镁合金晶体本构关系及其细观塑性行为研究[D]. 蓝永庭.广西大学 2015
[2]AZ31镁合金的变形行为及孪生机理研究[D]. 姜山.重庆大学 2011
硕士论文
[1]镁合金各向异性实验与唯象模型表征[D]. 韩宇.燕山大学 2016
[2]AZ31镁合金各向异性力学行为及微观形变机制的模拟研究[D]. 王运程.东北大学 2014
[3]镁合金彩色金相研究[D]. 付启涛.重庆大学 2010
[4]AZ31B镁合金板材拉伸力学性能的各向异性研究[D]. 于勇.大连海事大学 2009
本文编号：3692450
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.2 镁及镁合金
1.3 镁合金的塑性变形机理
1.3.1 镁合金的滑移机制
1.3.2 镁合金的孪生机制
1.4 镁合金研究现状
1.5 本文的研究内容
第2章 镁合金薄板的变路径加载实验研究
2.1 引言
2.2 单轴拉伸力学性能研究
2.2.1 单轴拉伸实验方案
2.2.2 单轴拉伸实验结果
2.3 变路径两步加载拉伸力学性能研究
2.3.1 变路径两步加载实验方案
2.3.2 变路径两步加载实验结果
2.4 屈服面及等塑性功面
2.4.1 屈服面的研究
2.4.2 塑性功面的研究
2.5 本章小结
第3章 镁合金薄板的微观组织实验研究
3.1 引言
3.2 实验研究
3.2.1金相实验
3.2.2 X射线测量宏观织构实验
3.3 实验结果及分析
3.3.1 单轴拉伸微观组织演化
3.3.2 变路径两步拉伸微观组织演化
3.4 本章小结
第4章 镁合金各向异性的本构模型
4.1 引言
4.2 粘塑性自洽模型
4.2.1 粘塑性自洽模型理论
4.2.2 粘塑性自洽模型的模拟结果
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金在航空航天领域研究应用现状与展望[J]. 吴国华,陈玉狮,丁文江. 载人航天. 2016(03)
[2]AZ31镁合金轧制板材各向异性行为的晶体塑性研究[J]. 杨冲,彭艳,杨硕,韩宇,石宝东. 燕山大学学报. 2016(02)
[3]多孔镁合金的研究现状[J]. 张赞,陈晓伟,夏兴川,陈旭,赵维民,廖波. 特种铸造及有色合金. 2015(06)
[4]AZ31镁合金轧制板材各向异性力学性能研究[J]. 石宝东,彭艳,韩宇,刘子龙. 燕山大学学报. 2015(03)
[5]AZ31B镁合金挤压板材力学性能的各向异性[J]. 吴章斌,桂良进,范子杰. 材料研究学报. 2012(02)
[6]AZ31镁合金板轧制过程中的{1011)-{1012)双孪生对板材显微组织、织构、力学性能的影响[J]. 罗晋如,刘庆,刘伟,Godfrey Andrew. 金属学报. 2011(12)
[7]基于滑移/孪生耦合模型的镁合金多晶体塑性成形分析[J]. 彭颖红,唐伟琴,张少睿,李大永. 塑性工程学报. 2009(05)
[8]镁合金在汽车轻量化中的应用发展[J]. 宋珂. 机械研究与应用. 2007(01)
[9]镁合金塑性变形中孪生的研究[J]. 陈振华,杨春花,黄长清,夏伟军,严红革. 材料导报. 2006(08)
[10]各向异性屈服准则的发展及应用[J]. 史艳莉,吴建军. 锻压技术. 2006(01)
博士论文
[1]基于滑移与孪生的镁合金晶体本构关系及其细观塑性行为研究[D]. 蓝永庭.广西大学 2015
[2]AZ31镁合金的变形行为及孪生机理研究[D]. 姜山.重庆大学 2011
硕士论文
[1]镁合金各向异性实验与唯象模型表征[D]. 韩宇.燕山大学 2016
[2]AZ31镁合金各向异性力学行为及微观形变机制的模拟研究[D]. 王运程.东北大学 2014
[3]镁合金彩色金相研究[D]. 付启涛.重庆大学 2010
[4]AZ31B镁合金板材拉伸力学性能的各向异性研究[D]. 于勇.大连海事大学 2009
本文编号：3692450
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