SiCp/Al復合材料主要應用于軍工、汽車、航空航天等領域中關鍵的結構構件,故常需要對SiCp/Al復合材料毛坯進行二次熱軋塑性加工來獲得更加優(yōu)異的綜合力學性能。由于SiC顆粒的不規(guī)則形貌,顆粒的聚集以及孔洞等因素的影響,該復合材料的熱變形行為和軋制行為及相關規(guī)律很難全面地由實驗方法獲得,且邊緣斷裂特性極大地限制了SiCp/Al復合材料軋制規(guī)程的制定和實際應用。首先,本文通過熱壓縮實驗、本構方程的多元線性歸化及其參數(shù)的驗證,研究了SiCp/Al復合材料的熱壓縮變形行為。得到了該復合材料的流動應力應變曲線,分析了不同階段應變硬化、溫度軟化、應變率硬化對流動應力影響的相互關系和規(guī)律。驗證了Johnson-Cook數(shù)理模型不適合來預測復合材料的流變行為,而Arrhenius數(shù)理模型很好地預測了溫度、應變和應變率耦合作用下的流動應力。其次,就耦合分析中各力學邊界條件和熱學邊界條件的定義和賦值以及顯式分析穩(wěn)定限制的控制進行了詳細分析,并結合Gurson損傷模型合理完整地建立了SiCp/2009Al復合材料軋制熱力耦合有限元模型。通過ABAQUS軟件對軋制成型過程、邊緣斷裂過程、溫度場、變形場及應... 

【文章來源】：沈陽理工大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
        1.1.1 SiCp/Al復合材料的發(fā)展及現(xiàn)狀
        1.1.2 SiCp/Al復合材料的制備工藝研究現(xiàn)狀
        1.1.3 SiCp/Al復合材料的力學性能研究現(xiàn)狀
        1.1.4 SiCp/Al復合材料二次加工研究的不足
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 SiCp/Al復合材料熱壓縮變形行為研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SiCp/Al復合材料軋制研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內容
第2章 SiCp/2009Al復合材料本構方程及熱壓縮損傷參數(shù)的確定
    2.1 SiCp/2009Al熱變形本構關系實驗研究
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗方法
        2.1.3 實驗結果
        2.1.4 結果討論
    2.2 本構方程的建立
        2.2.1 熱變形本構方程基本理論
        2.2.2 SiCp/2009Al復合材料本構方程的數(shù)理統(tǒng)計模型
    2.3 損傷參數(shù)的確定
        2.3.1 損傷模型的基本理論
        2.3.2 損傷模型的參數(shù)識別
    2.4 本章小結
第3章 SiCp/2009Al復合材料軋制熱力耦合有限元模型的建立
    3.1 熱軋數(shù)值模擬的基本理論
        3.1.1 軋制相關ABAQUS彈塑性基礎理論
        3.1.2 熱軋有限元技術
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 咬入條件的建立
        3.2.2 物理模型的建立
        3.2.3 邊界條件
        3.2.4 穩(wěn)定極限值的控制
    3.3 結論
第4章 SiCp/2009Al復合材料軋制特性的有限元分析及實驗驗證
    4.1 二維SiCp/2009Al復合材料板料熱軋仿真結果分析
        4.1.1 軋制成型過程及機理研究
        4.1.2 軋制溫度場分布
        4.1.3 軋制應變和應變率分布
        4.1.4 軋制應力場分布
        4.1.5 軋制應力應變曲線預測
    4.2 三維SiCp/2009Al復合材料板料熱軋仿真結果分析
        4.2.1 應力場分布
        4.2.2 位移場分布
        4.2.3 邊緣斷裂的形成過程
    4.3 不同工藝參數(shù)對SiCp/2009Al板材軋制的影響
        4.3.1 工藝參數(shù)的確定
        4.3.2 工藝參數(shù)對溫度的影響
        4.3.3 工藝參數(shù)對變形場的影響
        4.3.4 工藝參數(shù)對接觸面應力場的影響
        4.3.5 工藝參數(shù)對軋制力的影響
    4.4 壓下量對邊緣斷裂的影響
    4.5 實驗驗證
        4.5.1 實驗設備及方案
        4.5.2 實驗結果
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3188504