切削作為一個大塑性變形過程,應變率隨切削速度的提高而增大,高速切削時甚至能達到105s-1數(shù)量級,材料在高應變率下的動態(tài)力學性能與準靜態(tài)下的性能有明顯的不同,需要考慮粘性行為對材料塑性變形過程的影響。本文針對切削過程7075-T651鋁合金在高應變率下的典型力學行為,從塑性變形的宏觀表象與微觀機理入手,研究了不同應變率下塑性變形控制機制的轉(zhuǎn)化,分析了鋁合金塑性變形過程中應變率對流動應力的影響,揭示了7075鋁合金應變率效應的本質(zhì)與產(chǎn)生機理,明確了塑性變形在高應率下的粘性行為,主要的研究內(nèi)容如下:1.以Frank-Read位錯源為基礎,提出以位錯密度為內(nèi)變量的塑性變形微觀控制機理的應力應變率演化公式,研究了塑性變形控制微觀機理的轉(zhuǎn)變,得到了材料流動應力對應變率的敏感性急劇增加時的臨界應變率。2.以位錯密度為內(nèi)變量,耦合切削速度、溫度、應變、應變率和應力等參量,構(gòu)建了描述切削過程的粘性本構(gòu)方程,得出上述切削參數(shù)的變化規(guī)律,從微觀入手研究了應變率對塑性變形過程的影響。并通過切削速度與硬度的相互依賴關(guān)系,推出了應變率與流動應力的理論模型,為鋁合金應變率效應現(xiàn)象的驗證提供了理論支撐。3.塑性變形... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－５正交切削模型??根據(jù)摩擦角與前刀面摩擦系數(shù)＾的關(guān)系，計算得到摩擦系數(shù)＃?：??ｍｐ?ｐ－２〇）??

山東大學碩士學位論文??下材料出現(xiàn)的應變率粘性行為，以期研宄鋁合金高速切削加工過程中在高應??變率下的動態(tài)力學性能。??３．２．１分離式霍普金森壓桿簡介??根據(jù)測試裝置中是否有透射桿來劃分，普金森壓桿主要分為分離式壓桿??和自由式壓桿。如圖３－１所示為本試驗采用的分離式霍普金森壓桿示意圖，??主要由氣倉、入射桿、透射桿、沖擊子彈、圓柱形式樣等五部分組成［７５－７８：１。??發(fā)：射？裝置?子彈?入射桿?應變片?試樣?透射桿?吸能裝置??（氣食）??ｈ?ｉ?ａ?“?ｉｋ?ｉ?ｉ?“????Ｅｚｚ３?ｔ＝３?Ｐ—＾?％??＾ｉｉ?＾?Ｚ＾Ｚ?ｐ?Ｊｒ??ｃ＝ａ?ｂ——ｄ?ｔ＝ａ?ｂ——ｄ?Ｊｉ??圖３－１霍普金森壓桿示意圖??試驗過程中，調(diào)節(jié)氣倉的氣壓使其足夠大，從而使子彈產(chǎn)生沖擊。當子??彈碰撞到波形整形器時，產(chǎn)生應力波，這種應力波以聲波的速度通過桿傳播，??同時使桿發(fā)生彈性變形。當?shù)竭_桿的另一端時，入射的應力波被傳輸?shù)皆嚇??上，并作為拉伸波部分反射回入射桿中。應力波在試樣中傳播時，會引起塑??性變形。在試件－透射桿界面處，剩余應力波的一部分被傳輸，一部分被反射??到試件中。利用一維應力波理論對入射波和反射波的處理，可以測得材料的??平均應變率和不同氣壓（不同應變率）下試樣的應變、應變率和應力隨時間??的變化關(guān)系。??通過調(diào)節(jié)氣倉的氣壓可以改變子彈的沖擊速度，從而使７０７５鋁合金式??樣產(chǎn)生不同的應力波曲線，獲得不同的應變率。而氣倉的壓力值與應變率直??接無直接的對應關(guān)系，需要進行試錯實驗來獲得不同的應變率，如圖３－２所??示�？梢钥闯鲭S著時間的進行，７０７５鋁合金的應變率隨之變化，且變

圖３－３霍普金森壓桿試驗裝置??ｘ、ｍｘ２ｍｍ、ｍｍｘ３ｍｍ

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3239581