發(fā)布時(shí)間：2017-09-11 01:15

  本文關(guān)鍵詞：添加稀土元素的鎢基合金沖擊韌性缺口敏感性研究

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【摘要】：高密度鎢合金具有許多的優(yōu)良特性,其不論在軍事工業(yè)還是民用工業(yè)中都有廣泛的應(yīng)用。實(shí)際的鎢合金材料,在制備、運(yùn)輸、加工過程中會存在缺口�！叭笨谛�(yīng)”會對材料力學(xué)性能產(chǎn)生很多的影響。本論文首先選取了兩組鎢合金試樣:一組為不帶缺口的試樣,另一組為標(biāo)準(zhǔn)V型缺口試樣。在沖擊試驗(yàn)機(jī)上分別對這兩組試樣進(jìn)行沖擊試驗(yàn),對試驗(yàn)機(jī)上數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)之后,進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算得到兩組試樣的沖擊韌性值。之后,利用有限元分析軟件ANSYS/ls-dyna對這兩組試樣的沖擊過程進(jìn)行模擬,通過比對實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果,驗(yàn)證了模擬方法的正確性與可行性。利用軟件的后處理功能,查看并分析了鎢合金試樣沖擊過程中相應(yīng)物理量的變化情況。最后,設(shè)計(jì)了共計(jì)11種缺口高度的試樣,并利用有限元軟件模擬了其沖擊過程。通過對模擬結(jié)果中韌性值的分析,得到鎢合金沖擊韌性之間缺口大致變化情況,即鎢合金沖擊韌性缺口敏感性。本文中所得具體的結(jié)論如下:通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):不帶缺口的鎢合金試樣相較于標(biāo)準(zhǔn)V型缺口鎢合金試樣,具有較大的沖擊韌性。其中不帶缺口的鎢合金試樣的沖擊韌性為164J/cm2,而標(biāo)準(zhǔn)V型缺口鎢合金試樣的沖擊韌性為117 J/cm2,兩者相差47 J/cm2。不帶缺口的試樣,模擬所得的沖擊韌性值為為158 J/cm2,與實(shí)驗(yàn)值相差4%;標(biāo)準(zhǔn)V型缺口試樣沖擊韌性的模擬值為108J/cm2,與實(shí)驗(yàn)值相差7%。實(shí)驗(yàn)值與模擬值相差較小,故認(rèn)為利用ANSYS/ls-dyna對鎢合金沖擊過程模擬具有較好的精度和可行性。利用ANSYS/ls-dyna的后處理功能分別對即將斷裂時(shí)刻兩組鎢合金的應(yīng)變、應(yīng)力、應(yīng)變率等進(jìn)行了觀察,發(fā)現(xiàn):相較于不帶缺口的鎢合金試樣,標(biāo)準(zhǔn)V型試樣達(dá)到即將破壞時(shí)刻所經(jīng)歷的時(shí)間較短:在缺口處具有較大的應(yīng)變率、較小的應(yīng)力集中區(qū)域。這兩方面綜合作用決定了帶缺口的試樣具有較小的沖擊韌性。利用ANSYS/ls-dyna模擬了缺口高度在0~2mm之間共11組試樣的沖擊過程。通過模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn):鎢合金的沖擊韌性隨缺口高度的變化較為明顯,即鎢合金具有較大的缺口敏感性;帶缺口試樣的ci?值在0.21~0.3之間變化較小。
【關(guān)鍵詞】：鎢合金 沖擊韌性 缺口敏感性 有限元 ANSYS
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.411
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-9
• 1.緒論9-17
• 1.1 工程背景9-15
• 1.1.1 鎢基合金的應(yīng)用背景9-10
• 1.1.2 鎢基高密度合金的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.1.3 缺口敏感性的相關(guān)研究14-15
• 1.2 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 2.沖擊理論與工程技術(shù)17-29
• 2.1 引言17-18
• 2.2 力學(xué)理論18-23
• 2.2.1 宏觀斷裂力學(xué)18-19
• 2.2.2 材料屈服準(zhǔn)則19
• 2.2.3 材料的失效或破壞19-21
• 2.2.4 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方程21-22
• 2.2.5 細(xì)觀斷裂力學(xué)理論及宏細(xì)觀斷裂力學(xué)理論22-23
• 2.3 有限元法理論23-26
• 2.3.1 有限元法簡介23-24
• 2.3.2 有限元法的算法簡介24-26
• 2.4 無網(wǎng)格SPH法26-29
• 2.4.1 有限元法的局限性26-27
• 2.4.2 無網(wǎng)格法的優(yōu)點(diǎn)及主要的無網(wǎng)格方法27-29
• 3.沖擊實(shí)驗(yàn)與結(jié)果29-35
• 3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備29-32
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備原理29-31
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)參數(shù)31-32
• 3.2 試樣及沖擊試驗(yàn)32-33
• 3.3 沖擊試驗(yàn)結(jié)果33-34
• 3.4 沖擊斷口的SEM微觀形貌分析34-35
• 4.沖擊過程模擬35-55
• 4.1 ANSYS/ls-dyna軟件簡介35-38
• 4.1.1 ANSYS軟件簡介35-37
• 4.1.2 ls-dyna軟件簡介37-38
• 4.2 ANSYS/ls-dyna模擬步驟38-44
• 4.2.1 前言38-40
• 4.2.2 模擬步驟40-44
• 4.3 模擬可行性驗(yàn)證44-45
• 4.4 模擬結(jié)果分析45-52
• 4.4.1 兩組不同缺口鎢合金試樣的沖擊功分析45-46
• 4.4.2 兩組不同缺口鎢合金試樣的位移云圖46-48
• 4.4.3 兩組不同缺口鎢合金試樣的應(yīng)變云圖48-49
• 4.4.4 兩組不同缺口鎢合金試樣的應(yīng)力云圖49-50
• 4.4.5 兩組不同缺口鎢合金試樣的應(yīng)變率云圖50-51
• 4.4.6 鎢合金試樣沖擊過程中沖擊錘加速度變化51-52
• 4.5 鎢合金沖擊韌性缺口敏感性52-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 5.結(jié)論與展望55-57
• 5.1 結(jié)論55
• 5.2 展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 附錄碩士研究生學(xué)習(xí)階段發(fā)表論文61-62
• 致謝62

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 劉桂榮;王玲;王廣達(dá);楊海兵;;鎢合金軋制變形強(qiáng)化的組織與性能研究[J];兵器材料科學(xué)與工程;2010年05期

2 范景蓮,趙慕岳,徐國富;高比重合金的研究現(xiàn)狀[J];稀有金屬材料與工程;1993年03期

3 王赤;應(yīng)保勝;田德旺;;基于拉格朗日公式的冷軋有限元分析[J];鍛壓技術(shù);2006年05期

4 趙慕岳,范景蓮,王伏生;我國鎢基高密度合金的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J];中國鎢業(yè);1999年Z1期

5 劉文勝;龍路平;馬運(yùn)柱;蔡青山;;93W-Ni-Fe粉末擠壓成形坯溶劑脫脂工藝[J];中國有色金屬學(xué)報(bào);2012年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張南北;熱連軋過程中保溫罩內(nèi)帶鋼溫度場的數(shù)值模擬[D];武漢科技大學(xué);2007年

2 劉少華;基于LS-DYNA的轎車保險(xiǎn)杠耐撞性研究[D];吉林大學(xué);2008年

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本文編號：827747