基于分叉理论的铝合金平面应变变形的裂纹预测研究

发布时间：2021-01-12 21:22

　　塑性成形是历史悠久、方法众多、应用广泛的金属加工工艺方法。金属在塑性成形过程中可能出现裂纹等成形缺陷。在塑性成形加工之前,对其成形性进行预测,对于减少模具设计失败的风险,优化模具设计和生产工艺参数,缩短模具设计生产周期,降低生产成本具有重要的意义。铝合金比强度高,是较理想的塑性成形材料,广泛应用于交通运输等工业中。本文针对铝合金塑性成形过程中裂纹发生的预测问题进行了研究,主要工作如下:（1）对国内外塑性成形裂纹预测理论与方法进行了研究和总结。（2）基于微分方程特征线理论和塑性变形局部分叉理论,建立了平面应变变形形式下的裂纹预测判据。（3）推导了平面应变局部分叉分析所需的Prandtle-Reuss的本构方程和应变增量与应力偏量增量具有一对一关系的伊藤-吴屋本构方程。进行了A6061铝合金棒材的单轴拉伸实验,获得了该材料基本力学性能参数和材料本构关系。（4）使用ABAQUS软件对A6061铝合金棒材进行了多种变形路径的平面应变变形的有限元模拟,使用MATLAB软件将裂纹预测判据编程,将有限元模拟结果与裂纹判据相结合对裂纹出现情况进行预测并研究了本构关系对裂纹预测结果的影响。（5）设计了铝... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

捷豹XJ-型号全铝车身

当零件曲率较大时，进行压力矫平时，凹面会产生拉应力，如图1-2b)，引起纵向开裂，如图 1-2c）。（2）镦粗和压缩实验中常出现的 45°方向裂纹如图 1-3a)和表面纵向裂纹如图1-3b)。45°方向的裂纹是由于剪切应力造成的，纵向裂纹是表面拉应力造成的。（3）滚圆时出现的中心裂纹如图 1-4。由于摩擦力作用，锻面与金属接触部分

引起纵向开裂，如图 1-2c）。（2）镦粗和压缩实验中常出现的 45°方向裂纹如图 1-3a)和表面纵向裂纹如图1-3b)。45°方向的裂纹是由于剪切应力造成的，纵向裂纹是表面拉应力造成的。（3）滚圆时出现的中心裂纹如图 1-4。由于摩擦力作用，锻面与金属接触部分

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于局部分叉理论的铝合金板材成形性预测研究[J]. 黄文,陆宏,于海波,郭云财,张德磊.  塑性工程学报. 2017(05)
[2]冷轧薄板成形平面应变状态极限减薄率计算方法及应用[J]. 张博凡,李瑞杰,邹洋.  模具工业. 2017(03)
[3]上限分析法预测棒材在挤压过程中的中心开裂缺陷（英文）[J]. Amir PARGHAZEH,Heshmatollah HAGHIGHAT.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(11)
[4]7050铝合金冷挤压中心开裂的数值模拟及实验[J]. 余传典,张效迅,马芳,张文丰,吉建莎,喻娟,马凯.  塑性工程学报. 2015(01)
[5]成形极限预测韧性断裂准则及屈服准则的影响[J]. 陈劼实,周贤宾.  北京航空航天大学学报. 2006(08)
[6]杆-杆型复合挤压过程模拟及其内部开裂缺陷的预测[J]. 范建文,吴诗,李淼泉.  兵器材料科学与工程. 1998(04)
[7]双向挤压过程内部缺陷的预测研究[J]. 彭颖红,周飞,阮雪榆.  上海交通大学学报. 1996(02)

硕士论文
[1]铝合金板材的成形性评价与无模充液拉深成形工艺优化[D]. 张德磊.燕山大学 2015
[2]基于局所分叉理论的圆筒件充液拉深成形工艺优化[D]. 郭云财.燕山大学 2013



本文编号：2973569