隨著科技的飛速發(fā)展及人們對微型產(chǎn)品的需求量快速增加,微成形技術(shù)成為現(xiàn)代發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力,并推進(jìn)了在材料微塑性成形研究領(lǐng)域的進(jìn)展。通常至少在兩維尺度下,在亞毫米范圍內(nèi)微小的零件受到外力的作用下發(fā)生一定的塑性變形稱為微塑性成形或微成形。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于實(shí)際器件加工,電子行業(yè),醫(yī)學(xué)及機(jī)械等領(lǐng)域,在未來的實(shí)際生產(chǎn)中有廣闊的應(yīng)用前景。經(jīng)研究,微塑性成形過程中的變形特點(diǎn)隨著試樣本身或者外界條件的影響,發(fā)生不同與傳統(tǒng)的塑性變形過程的現(xiàn)象,隨著試樣尺寸或者晶粒尺寸表現(xiàn)出明顯的尺寸效應(yīng)。因此,本文所研究的微塑性成形過程中產(chǎn)生的尺寸效應(yīng)現(xiàn)象成為目前塑性成形技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn),對以后該技術(shù)發(fā)展也有著重要的推動(dòng)力。本文針對微塑性過程中的尺寸效應(yīng)展開了實(shí)驗(yàn)和模擬研究,首先,進(jìn)行微拉伸試驗(yàn),引入尺寸參數(shù),分析試樣幾何尺寸和晶粒尺寸對流動(dòng)應(yīng)力的影響。其次,基于Voronoi圖理論,借助于插件POLARIS在有限元軟件ABAQUS中建立了三維多晶幾何模型;依據(jù)表面層理論和晶體塑性力學(xué),提出了考慮表面層模型和晶粒取向的材料多晶體本構(gòu)模型,并依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合出純銅材料的多晶體本構(gòu)關(guān)系。最后,利用所建立的三維多晶幾何模型... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 微塑性成形的簡介
    1.2 研究背景和意義
    1.3 微塑性成形的數(shù)值模擬
        1.3.1 跨尺度理論
        1.3.2 應(yīng)變梯度理論
        1.3.3 介觀尺度理論
        1.3.4 數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究目的及內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
第二章 微尺度下純銅的微拉伸實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 引言
    2.2 主要的測試方法
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案及預(yù)處理
    2.4 實(shí)驗(yàn)條件
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于Voronoi圖的多晶幾何模型的建立
    3.1 引言
    3.2 Voronoi圖理論的基本思路
    3.3 有限元軟件ABAQUS的簡介
    3.4 ABAQUS/Python的二次開發(fā)
    3.5 基于Voronoi圖的多晶體幾何建模
    3.6 本章小結(jié)
第四章 多晶體本構(gòu)模型的建立
    4.1 引言
    4.2 金屬塑性理論基礎(chǔ)
    4.3 材料復(fù)合模型的建立
    4.4 多晶體本構(gòu)模型的建立
    4.5 本章小結(jié)
第五章 微塑性成形的數(shù)值模擬及驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 微拉伸成形的數(shù)值模擬及驗(yàn)證
        5.2.1 有限元建模
        5.2.2 模擬結(jié)果分析
    5.3 微鐓粗過程的數(shù)值模擬
        5.3.1 有限元建模
        5.3.2 模擬結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 微拉伸和微鐓粗過程的尺寸效應(yīng)研究
    6.1 引言
    6.2 微拉伸過程的尺寸效應(yīng)分析
        6.2.1 試樣尺寸的影響
        6.2.2 平均晶粒尺寸的影響
        6.2.3 晶粒分布的影響
    6.3 微鐓粗過程的尺寸效應(yīng)分析
        6.3.1 試樣尺寸的影響
        6.3.2 晶粒分布對流動(dòng)應(yīng)力的影響
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單相鈦合金晶體塑性有限元研究:多晶集合體特征對力學(xué)響應(yīng)的影響（英文）[J]. 唐斌,謝韶,劉毅,韓逢博,寇宏超,李金山.  稀有金屬材料與工程. 2015(02)
[2]純銅微鐓粗過程尺寸效應(yīng)的試驗(yàn)研究[J]. 王廣春,鄭偉,姜華,姜正義.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(14)
[3]微米級(jí)H62銅合金箔拉伸時(shí)的尺度效應(yīng)[J]. 禹路,李萍,薛克敏,衛(wèi)定.  機(jī)械工程材料. 2010(01)
[4]Flow stress and tribology size effects in scaled down cylinder compression[J]. 郭斌,龔峰,王春舉,單德彬.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2009(S2)
[5]尺寸效應(yīng)對H62黃銅微拉伸性能的影響[J]. 王勻,陸廣華,許禎英,吳江平,王晶晶.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2009(01)
[6]微擠壓成形數(shù)值模擬[J]. 李志,王勻,孫日文,董培龍,朱永書.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2008(11)
[7]多晶體材料的晶界強(qiáng)化模型研究[J]. 包衛(wèi)平,任學(xué)平,馬祖南.  塑性工程學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]精密微塑性成形技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 單德彬,袁林,郭斌.  塑性工程學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]微細(xì)塑性成形計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)研究[J]. 馬寧,董湘懷.  華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(04)
[10]微成型數(shù)值模擬技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 宋滿倉,劉柱,于同敏.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2005(02)

碩士論文
[1]無潤滑條件下純銅微鐓粗摩擦行為的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D]. 于萌真.山東大學(xué) 2018
[2]微拉深工藝的實(shí)驗(yàn)研究及計(jì)算機(jī)模擬[D]. 席慶標(biāo).上海交通大學(xué) 2007
[3]微型圓柱件鐓粗變形規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 常妍妍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[4]晶體塑性成形的數(shù)值模擬[D]. 張超.山東大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3653741