铝合金折叠夹芯结构冲压成形工艺及压缩性能
发布时间：2021-01-02 17:16
航天、航空飞行器和高速列车等高速交通运输工具对结构的质量非常敏感,重量减轻,可明显提高飞行器的载重能力和动力性能,降低燃料消耗,因此具有高比强度和高比刚度的夹芯结构得到了广泛应用。折叠夹芯结构具有开放的单元,能够克服蜂窝夹芯结构吸水后不易排出的缺点,但其形状复杂,成形困难,尤其是相对较厚的轻质金属薄板,因此探究轻质金属薄板折叠夹芯结构的成形工艺具有重要意义。本文选用5052铝合金板料,探究了折叠夹芯结构的冲压成形工艺及其压缩性能。为更好的分析材料在不同冲压工艺参数下的冲压性能,优化工艺参数,首先通过室温和高温拉伸实验,确定材料在不同温度,不同应变率状态下的拉伸性能。实验发现,随着温度的升高,5052铝合金变形抗力减小,且材料有明显的应变和应变率硬化效应。由实验得到的不同温度和应变率下的应力-应变曲线,求得5052铝合金的热拉伸Fields-Backofen本构方程,并在此基础上加软化项对其修正,为后面冲压成形等相关的数值模拟提供了材料参数。通过冷冲压和热冲压探究了冲压速度,板材厚度,板材尺寸,板材的初始冲压温度对折叠结构冲压成形质量的影响。冷冲压时,在研究的四种不同厚度板材中,0.3m...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２可变形模具??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｒａｎｓｆｂｒｍａｂｌｅ?ｍｏｕｌｄ??
应力迅速下降，下降到一定阶段后保持相对平稳，并且持续一段时间。最后，单元壁失??稳破坏后，彼此接触，逐渐被压实，应力又开始上升。其中不同材料不同几何参数的折??叠芯材在压缩过程中又有各自的恃点，如图１．４、图１．５所示ｔｓ＇Ｋｌ。从图中可观察到，芳??－?３?－??
?这个问题一般有两种方法。一种是在建模中包括实际中的缺陷。整体的几何缺陷通过网??格划分前随机扭曲折叠芯材几何形状的方法表示，如图１．７所示。局部缺陷，如不平整??的单元壁，用随机改变节点坐标的方法来表示，如图１．８所示。两种特征Ｗ随机数量包??括在参数化的模型中。这种模型能比较合理地接近实际，但也不能表示出所有可能出现??的缺陷。另一种方法是保持理想的划分，通过设置比实际性能差的材料特性来补偿缺陷。??图１．７?（ａ）无缺陷（ｂ）添加几何形状扭曲??巧ｇ．?１．７?（ａ）?Ｗｉ化ｏｕｔ?ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ?（ｂ）?ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ??Ｐ起Ｉ軒１再二，??Ｉ?Ｖ?ｆ?主＋１－Ｈ．??ｈ．?＇＂Ａ?一＾…Ｉ?一?＇，‘?ｒ?＊?—心含??图１．８?（ａ）无缺陷（ｂ）?０．０５ｍｍ?（ｃ）?０．１ｍｍ的最大改变量??Ｆｉｇ．?１．８?（ａ）?Ｗｉ化ｏｕｔ?ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ?（ｂ）?０．０５ｍｍ?（ｃ）?０．１ｍｍ?ｍａｘｉｍｕｍ?ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ??进斤为学性能测试时，折叠夹芯结构出现压碎、屈曲、蒙皮分层等多种失效形式，??在数值模拟时，应当考虑这些失效对为学性能的影响，使模拟结果更加准确。如夹接结??构受到冲击作用时
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的400MN大型模锻压力机温度场分析[J]. 何文斌,曾攀,张磊,赵加清,杜泓飞,许月杰. 机械工程学报. 2015(02)
[2]铝合金热冲压成形质量影响因素[J]. 傅垒,王宝雨,孟庆磊,周靖,林建国. 中南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[3]舰用V型夹层板抗冲击载荷压皱性能研究[J]. 陈林,庞福振,张延昌,郑律. 中国造船. 2012(04)
[4]复合材料层合板皱褶芯材当量力学性能研究[J]. 张慧,王志瑾. 江苏航空. 2012(S1)
[5]铝蜂窝的动态力学性能及影响因素[J]. 胡玲玲,尤帆帆. 爆炸与冲击. 2012(01)
[6]非线性热环境下高温合金蜂窝板隔热性能研究[J]. 吴大方,郑力铭,潘兵,王岳武,孙冰,牟朦. 力学学报. 2012(02)
[7]7075铝合金热压缩动态软化行为的本构模型[J]. 权国政,刘克威,王凤彪,宋涛,周一俊. 机械工程材料. 2010(10)
[8]金属蜂窝异面压缩下平均压缩应力的理论模型[J]. 罗昌杰,周安亮,刘荣强,邓宗全,李萌. 机械工程学报. 2010(18)
[9]折叠式夹芯层结构耐撞性能研究[J]. 张延昌,王自力,张世联. 船舶力学. 2010(Z1)
[10]轻质铝箔V-型皱褶构型板雷达散射性能研究[J]. 王志瑾,徐庆华. 航空学报. 2008(05)
博士论文
[1]高强度钢热冲压关键工艺试验研究与应用[D]. 盈亮.大连理工大学 2013
[2]汽车桥壳热冲压成形工艺数值模拟及工程应用研究[D]. 毕文权.吉林大学 2009
硕士论文
[1]汽车后防撞梁的热冲压成形工艺研究[D]. 张泉达.燕山大学 2014
[2]5754/6016铝合金板温热成形性能研究[D]. 张超.南京航空航天大学 2013
[3]汽车前地板热冲压成形模具设计及冷却效果仿真分析[D]. 刘祥意.哈尔滨工业大学 2012
[4]不连续十字型点阵夹层结构的吸能效应[D]. 李琪.大连理工大学 2012
[5]新型空天飞行器与热防护系统设计[D]. 黄盛.南京航空航天大学 2012
[6]基于Dynaform板料冲压性能预测及拉深方式仿真[D]. 于洋.吉林大学 2010
[7]皱褶芯材夹层结构的隔声设计[D]. 袁新浩.南京航空航天大学 2009
[8]汽车用5182铝合金温变形行为及其拉深成形性能的研究[D]. 黄电源.中南大学 2008
[9]喷射沉积7075Al/SiCp复合材料板高温拉伸变形与断裂行为研究[D]. 何玉松.湖南大学 2007
[10]数值模拟在板材成形极限分析中的应用[D]. 翟妮芝.西北工业大学 2007
本文编号：2953320
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２可变形模具??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｒａｎｓｆｂｒｍａｂｌｅ?ｍｏｕｌｄ??
应力迅速下降，下降到一定阶段后保持相对平稳，并且持续一段时间。最后，单元壁失??稳破坏后，彼此接触，逐渐被压实，应力又开始上升。其中不同材料不同几何参数的折??叠芯材在压缩过程中又有各自的恃点，如图１．４、图１．５所示ｔｓ＇Ｋｌ。从图中可观察到，芳??－?３?－??
?这个问题一般有两种方法。一种是在建模中包括实际中的缺陷。整体的几何缺陷通过网??格划分前随机扭曲折叠芯材几何形状的方法表示，如图１．７所示。局部缺陷，如不平整??的单元壁，用随机改变节点坐标的方法来表示，如图１．８所示。两种特征Ｗ随机数量包??括在参数化的模型中。这种模型能比较合理地接近实际，但也不能表示出所有可能出现??的缺陷。另一种方法是保持理想的划分，通过设置比实际性能差的材料特性来补偿缺陷。??图１．７?（ａ）无缺陷（ｂ）添加几何形状扭曲??巧ｇ．?１．７?（ａ）?Ｗｉ化ｏｕｔ?ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ?（ｂ）?ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ?ｔｈｒｏｕｇｈ?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ??Ｐ起Ｉ軒１再二，??Ｉ?Ｖ?ｆ?主＋１－Ｈ．??ｈ．?＇＂Ａ?一＾…Ｉ?一?＇，‘?ｒ?＊?—心含??图１．８?（ａ）无缺陷（ｂ）?０．０５ｍｍ?（ｃ）?０．１ｍｍ的最大改变量??Ｆｉｇ．?１．８?（ａ）?Ｗｉ化ｏｕｔ?ｉｍｐｅｒｆｅｃｔｉｏｎ?（ｂ）?０．０５ｍｍ?（ｃ）?０．１ｍｍ?ｍａｘｉｍｕｍ?ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ??进斤为学性能测试时，折叠夹芯结构出现压碎、屈曲、蒙皮分层等多种失效形式，??在数值模拟时，应当考虑这些失效对为学性能的影响，使模拟结果更加准确。如夹接结??构受到冲击作用时
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的400MN大型模锻压力机温度场分析[J]. 何文斌,曾攀,张磊,赵加清,杜泓飞,许月杰. 机械工程学报. 2015(02)
[2]铝合金热冲压成形质量影响因素[J]. 傅垒,王宝雨,孟庆磊,周靖,林建国. 中南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[3]舰用V型夹层板抗冲击载荷压皱性能研究[J]. 陈林,庞福振,张延昌,郑律. 中国造船. 2012(04)
[4]复合材料层合板皱褶芯材当量力学性能研究[J]. 张慧,王志瑾. 江苏航空. 2012(S1)
[5]铝蜂窝的动态力学性能及影响因素[J]. 胡玲玲,尤帆帆. 爆炸与冲击. 2012(01)
[6]非线性热环境下高温合金蜂窝板隔热性能研究[J]. 吴大方,郑力铭,潘兵,王岳武,孙冰,牟朦. 力学学报. 2012(02)
[7]7075铝合金热压缩动态软化行为的本构模型[J]. 权国政,刘克威,王凤彪,宋涛,周一俊. 机械工程材料. 2010(10)
[8]金属蜂窝异面压缩下平均压缩应力的理论模型[J]. 罗昌杰,周安亮,刘荣强,邓宗全,李萌. 机械工程学报. 2010(18)
[9]折叠式夹芯层结构耐撞性能研究[J]. 张延昌,王自力,张世联. 船舶力学. 2010(Z1)
[10]轻质铝箔V-型皱褶构型板雷达散射性能研究[J]. 王志瑾,徐庆华. 航空学报. 2008(05)
博士论文
[1]高强度钢热冲压关键工艺试验研究与应用[D]. 盈亮.大连理工大学 2013
[2]汽车桥壳热冲压成形工艺数值模拟及工程应用研究[D]. 毕文权.吉林大学 2009
硕士论文
[1]汽车后防撞梁的热冲压成形工艺研究[D]. 张泉达.燕山大学 2014
[2]5754/6016铝合金板温热成形性能研究[D]. 张超.南京航空航天大学 2013
[3]汽车前地板热冲压成形模具设计及冷却效果仿真分析[D]. 刘祥意.哈尔滨工业大学 2012
[4]不连续十字型点阵夹层结构的吸能效应[D]. 李琪.大连理工大学 2012
[5]新型空天飞行器与热防护系统设计[D]. 黄盛.南京航空航天大学 2012
[6]基于Dynaform板料冲压性能预测及拉深方式仿真[D]. 于洋.吉林大学 2010
[7]皱褶芯材夹层结构的隔声设计[D]. 袁新浩.南京航空航天大学 2009
[8]汽车用5182铝合金温变形行为及其拉深成形性能的研究[D]. 黄电源.中南大学 2008
[9]喷射沉积7075Al/SiCp复合材料板高温拉伸变形与断裂行为研究[D]. 何玉松.湖南大学 2007
[10]数值模拟在板材成形极限分析中的应用[D]. 翟妮芝.西北工业大学 2007
本文编号：2953320
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