發(fā)布時間：2017-06-16 07:11

  本文關(guān)鍵詞：高頻振動鋁合金塑性成形研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：振動塑性成形是指在金屬加工過程中,對被加工材料或加工工具施加一定方向、一定頻率和振幅的振動,來改善工藝效果、提高產(chǎn)品質(zhì)量的工藝過程。研究發(fā)現(xiàn),振動可以降低材料流動應(yīng)力、降低工件與模具之間的摩擦力、改善工件成形質(zhì)量,還能在一定程度上提高材料的成形極限,這有利于一些高硬度、高強(qiáng)度及難成形材料的成形。利用振動塑性成形來提高鋁/鎂合金等輕合金材料的塑性成形性能,將成為塑性加工的一條新途徑。本文以振動拉伸和鐓粗為研究對象,通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了振動對材料變形行為的影響規(guī)律,主要工作包括：超聲振動金屬塑性成形系統(tǒng)組成及基本理論的分析與總結(jié)、6063鋁合金高頻振動拉伸與鐓粗實(shí)驗(yàn)、高頻振動拉伸與鐓粗過程的數(shù)值模擬分析等。首先介紹了超聲振動金屬塑性加工系統(tǒng)的組成及各部分在成形過程中的作用,重點(diǎn)對超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿這三個核心部件的功能、特點(diǎn)及工作原理進(jìn)行了詳細(xì)描述。總結(jié)了目前研究中關(guān)于體積效應(yīng)的三種主要的理論模型：基于非局部理論的超高頻振動塑性加工材料的本構(gòu)模型、基于應(yīng)力疊加原理的低中頻振動塑性加工中體積效應(yīng)的彈粘塑性模型以及在彈粘塑性模型基礎(chǔ)上建立的粘彈塑性模型。闡述了非局部摩擦的理論模型,并分析了其在振動表面效應(yīng)研究中的應(yīng)用。進(jìn)行了6063鋁合金振動拉伸實(shí)驗(yàn),將頻率15kHz、最大振幅為5.39μm的高頻振動疊加到鋁合金的室溫拉伸過程中,研究了振動參量、激振時間對拉伸過程中成形載荷、材料流動應(yīng)力、抗拉強(qiáng)度、延伸率、斷口形貌及微觀組織、失效形式的影響規(guī)律,揭示了振動的體積效應(yīng)對拉伸成形的作用效果和作用機(jī)制。利用ABAQUS軟件對高頻振動鋁合金拉伸過程進(jìn)行數(shù)值模擬,研究了振動拉伸試樣內(nèi)應(yīng)力分布特征、應(yīng)力振蕩特征,分析頻率、振幅等振動參量對應(yīng)力疊加和聲學(xué)軟化的影響規(guī)律,闡述了振動的體積效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)理。進(jìn)行了6063鋁合金的無振動鐓粗和振動鐓粗實(shí)驗(yàn),研究了振動對鋁合金鐓粗成形中成形載荷、材料流動應(yīng)力、最大變形量、工件表面質(zhì)量及微觀組織、工件縱切面微觀組織等的影響,以及高徑比對振動效果的影響規(guī)律,解釋了振動鐓粗過程中體積效應(yīng)和表面效應(yīng)對材料成形的影響效果及作用機(jī)理。結(jié)合ABAQUS數(shù)值模擬的結(jié)果,重點(diǎn)探究了振動降低鐓粗界面摩擦、改善工件表面質(zhì)量、細(xì)化材料晶粒的作用,揭示了體積效應(yīng)和表面效應(yīng)共同存在時,振動參量對鐓粗成形的影響規(guī)律和機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：振動拉伸 振動鐓粗 6063鋁合金 數(shù)值模擬 應(yīng)力疊加 聲學(xué)軟化 摩擦降低
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 引言14-15
• 1.2 振動塑性成形的研究現(xiàn)狀及存在問題15-19
• 1.2.1 理論研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 應(yīng)用研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 現(xiàn)存問題18-19
• 1.3 本文的研究意義及研究內(nèi)容19-22
• 1.3.1 研究意義19-20
• 1.3.2 研究內(nèi)容20-22
• 第2章 超聲振動金屬塑性成形系統(tǒng)組成及基本理論22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 超聲振動金屬塑性成形設(shè)備簡介22-25
• 2.3 超聲振動體積效應(yīng)和表面效應(yīng)的理論模型25-31
• 2.3.1 體積效應(yīng)及其理論模型25-29
• 2.3.2 表面效應(yīng)及其理論模型29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-34
• 第3章 6063鋁合金高頻振動拉伸實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬34-64
• 3.1 引言34
• 3.2 6063鋁合金高頻振動拉伸實(shí)驗(yàn)34-50
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)34-36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料及方案36-38
• 3.2.3 振動對6063鋁合金拉伸過程成形載荷和變形的影響38-45
• 3.2.4 振動對6063鋁合金拉伸斷口及顯微組織的影響45-48
• 3.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-50
• 3.3 高頻振動拉伸過程的數(shù)值模擬分析50-62
• 3.3.1 無振動拉伸和振動拉伸有限元模型的建立50-53
• 3.3.2 振動對拉伸過程應(yīng)力應(yīng)變分布的影響53-55
• 3.3.3 振動對拉伸過程應(yīng)力疊加現(xiàn)象的影響55-59
• 3.3.4 振動對材料屬性的影響59-61
• 3.3.5 模擬結(jié)果及分析61-62
• 3.4 本章小結(jié)62-64
• 第4章 6063鋁合金高頻振動鐓粗實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬64-92
• 4.1 引言64
• 4.2 6063鋁合金高頻振動鐓粗實(shí)驗(yàn)64-83
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)64-65
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料及方案65-67
• 4.2.3 振動對6063鋁合金鐓粗過程力與變形的影響67-76
• 4.2.4 振動對6063鋁合金鐓粗表面質(zhì)量及顯微組織的影響76-81
• 4.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析81-83
• 4.3 高頻振動鐓粗過程的數(shù)值模擬分析83-91
• 4.3.1 無振動鐓粗和振動鐓粗有限元模型的建立83-85
• 4.3.2 振動對鐓粗過程應(yīng)力應(yīng)變分布的影響85-88
• 4.3.3 振動對模具/工件接觸界面摩擦系數(shù)的影響88-90
• 4.3.4 模擬結(jié)果分析90-91
• 4.4 本章小結(jié)91-92
• 第5章 結(jié)論與展望92-96
• 5.1 結(jié)論92-94
• 5.2 展望94-96
• 參考文獻(xiàn)96-102
• 致謝102-103
• 附件103

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鈴木弘 ,韓風(fēng)益;高頻振動及其消除的相應(yīng)措施[J];組合機(jī)床通訊;1977年03期

2 羅樹臣;高頻振動浸漬工藝技術(shù)[J];航天工藝;1984年03期

3 王曉林，程靳，侯松玉;銅在超高頻振動下的力學(xué)行為[J];鍛壓技術(shù);1995年04期

4 史可鵬;李洪吉;焦念懷;;高頻振動清車機(jī)的研制及應(yīng)用[J];現(xiàn)代礦業(yè);2013年10期

5 周洪林;德瑞克高頻振動細(xì)篩在礦物分級和脫水中的應(yīng)用[J];金屬礦山;2002年07期

6 王俊元,楊鵬程;旋流高頻振動脫水篩[J];選煤技術(shù);2000年04期

7 周洪林;德瑞克高頻振動細(xì)篩在礦物分級和脫水中的應(yīng)用實(shí)踐[J];礦山機(jī)械;2002年01期

8 趙平;常學(xué)勇;彭團(tuán)兒;洪鎮(zhèn)波;;高頻振動細(xì)篩在鉬鎢選礦中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代礦業(yè);2012年01期

9 劉樹英;劉杰;聞邦椿;;高頻振動細(xì)篩機(jī)械設(shè)計(jì)與研究[J];金屬礦山;1986年06期

10 高有正;高頻振動細(xì)篩的幾點(diǎn)改進(jìn)[J];金屬礦山;1995年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王美嬌;陳錦全;陳志文;周德炎;;德瑞克高頻振動細(xì)篩在長坡選廠擴(kuò)能增效改造中的應(yīng)用[A];合作 發(fā)展 創(chuàng)新——2008(太原)首屆中西部十二省市自治區(qū)有色金屬工業(yè)發(fā)展論壇論文集[C];2008年

2 裴重華;孫中亮;艾亞菲;宋洪昌;;用高頻振動磨制備超細(xì)硫磺粉[A];2001年海南全國粉體技術(shù)研討會論文集[C];2001年

3 鄧慶山;林增常;曹忠新;楊海波;;高頻振動細(xì)篩在魯南礦業(yè)公司的應(yīng)用[A];冀晉瓊粵川魯六省金屬學(xué)會第十五屆礦山學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

4 吳解生;;高頻振動對低濃紙漿流動特性的影響及其應(yīng)用前景[A];中國造紙學(xué)會第九屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];1999年

5 陳俊明;;GZX52-1007型高頻振動細(xì)篩的研制及應(yīng)用[A];2010'中國礦業(yè)科技大會論文集[C];2010年

6 李金;劉偉;;HGZS疊層高頻振動細(xì)篩應(yīng)用試驗(yàn)[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會論文集（選礦技術(shù)卷）[C];2012年

7 趙明;胡春暉;鄭承美;;GYX31-1207高頻振動細(xì)篩的研究與應(yīng)用[A];2004年全國選礦新技術(shù)及其發(fā)展方向?qū)W術(shù)研討與技術(shù)交流會論文集[C];2004年

8 周相榮;王強(qiáng);;減振元件高頻振動特性的數(shù)值模擬[A];第八屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集摘要[C];2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 仲崇凱;高頻振動鋁合金塑性成形研究[D];山東大學(xué);2015年

2 劉詩堯;高頻振動對AZ31鎂合金TIG焊接接頭組織和性能的影響[D];重慶大學(xué);2014年

3 魏楠;飽和地基高頻振動特性的數(shù)值分析與試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2008年

4 李濤濤;GMA高頻振動特性的研究與分析[D];武漢理工大學(xué);2014年

5 陳躍;WT50型超高頻振動物探鉆機(jī)設(shè)計(jì)[D];東北石油大學(xué);2014年

6 曾清平;新型高頻振動閥的設(shè)計(jì)與研究[D];中北大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：高頻振動鋁合金塑性成形研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：454755