7075铝合金板材蠕变时效成形过程研究

发布时间：2017-10-26 12:34

  本文关键词：7075铝合金板材蠕变时效成形过程研究

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【摘要】：本文基于7075铝合金拉伸蠕变及持久试验方法对7075铝合金材料进行蠕变拉伸试验,根据试验结果利用Origin软件进行曲线的拟合,构建7075铝合金板材蠕变时效成形本构方程。建立7075铝合金板材蠕变时效成形过程有限元模型,利用MSC.Marc有限元分析软件对蠕变时效成形过程温度场、应力场和应变场进行分析,对板材的回弹进行预测。研究蠕变时效成形对其微观组织结构及性能的影响。本论文的研究工作主要包括以下几方面:1.基于金属材料拉伸蠕变及持久性试验方法,在时效温度150℃~190℃,初始应力100~200MPa范围内,测得了蠕变实验曲线。以双曲正弦蠕变本构模型为基础,采用最小二乘法建立了7075铝合金蠕变时效本构关系。结果表明,采用基于双曲正弦函数的等温蠕变本构模型得到的拟合曲线与实验值吻合较好,能准确描述蠕变时效成形过程,为7075铝合金蠕变时效成形过程数值模拟提供了基础。2.利用MSC.Marc有限元分析软件,建立7075铝合金回弹有限元模型,编写蠕变本构模型子程序,对蠕变时效成形过程温度场、应力场和应变场进行分析,实现对7075铝合金板材的回弹量的预测。3.对已进行蠕变时效成形分析的试验样件进行微观金相组织观察,研究蠕变时效成形对7075铝合金微观金相组织及性能的影响。
【关键词】：蠕变时效 7075铝合金 有限元分析 微观组织
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.21
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 蠕变时效成形综述8-12
• 1.1.1 蠕变时效成形的特点8-10
• 1.1.2 蠕变曲线10
• 1.1.3 蠕变与应力松弛10-11
• 1.1.4 蠕变时效成形技术的国内外研究现状11-12
• 1.2 铝合金板材蠕变时效成形国内外研究现状12-13
• 1.3 本文的研究意义及内容13-15
• 1.3.1 本文研究的意义13
• 1.3.2 本文研究的内容13-15
• 第二章 7075铝合金蠕变时效成形实验方案及分析方法15-20
• 2.1 实验材料15
• 2.2 实验方案15-16
• 2.3 蠕变拉伸试验16-18
• 2.4 材料性能测量18-20
• 2.4.1 材料硬度的测量18
• 2.4.2 微观金相组织分析18-20
• 第三章 7075铝合金蠕变时效成形行为及组织性能研究20-37
• 3.1 引言20
• 3.2 7075铝合金蠕变时效成形曲线20-24
• 3.2.1 不同应力条件下的蠕变曲线21-22
• 3.2.2 不同温度条件下的蠕变曲线22-24
• 3.3 蠕变本构方程的建立24-33
• 3.3.1 蠕变机制24-26
• 3.3.2 表观激活能与蠕变表观应力指数26-30
• 3.3.3 蠕变本构方程的提出30-31
• 3.3.4 蠕变本构方程的建立31-33
• 3.4 不同时效制度对7075铝合金组织性能的影响33-35
• 3.4.1 不同时效温度对7075铝合金组织性能的影响33-34
• 3.4.2 不同时效应力对7075铝合金组织性能的影响34-35
• 3.4.3 不同蠕变成形条件对硬度的影响35
• 3.5 本章小结35-37
• 第四章 7075铝合金蠕变时效成形有限元模拟37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 有限元模型的建立37-41
• 4.2.1 边界条件和初始条件39
• 4.2.2 材料属性39-41
• 4.3 结果与分析41-47
• 4.3.1 不同温度条件对蠕变变形量41-42
• 4.3.2 不同应力条件对蠕变变形量42-44
• 4.3.3 不同工艺条件对回弹量的影响及分析44-46
• 4.3.4 不同蠕变条件对应力场的影响及分析46-47
• 4.4 本章小结47-49
• 第五章 总结49-51
• 参考文献51-54
• 致谢54

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本文编号：1098750