鋁合金軋制氣孔、疏松缺陷的有限元模擬及控制

鋁合金軋制氣孔、疏松缺陷的有限元模擬及控制

作者:師大云端圖書館 時間:2019-07-16 分類:碩士論文 喜歡:1981
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【摘要】4004鋁合金由于具有熔點低,流動性好,一定的強度等優點,常常用來制造鋁合金焊接材料,大量應用于空調機、制氧機、汽車等散熱器的制造。然而4004合金在熔鑄的時候極易吸收氫氣,進而產生氣孔、疏松缺陷,氣孔缺陷在軋制加工過程中,會造成生產時的板材裂邊和斷帶現象,產品成型質量差且成品率低的問題。目前國內生產技術主要依靠現場調試及經驗來指導生產,還無法定量解決這一難題。本文應用ABAQUS有限元軟件,基于GTN細觀損傷理論,對鋁合金軋制過程中氣孔、疏松的演變行為進行數值模擬。分析氣孔、疏松缺陷的演變規律,研究氣孔、疏松缺陷的分布、大小、形狀對4004鋁合金材料性能的影響。探討鋁合金軋制下壓量與含有氣孔缺陷的板材產生裂邊、斷帶的臨界關系,最終給出合理的軋制工藝,為軋制生產因氣孔、疏松缺陷而導致成材率低的難題提供理論指導。本文的主要通過測定4004鋁合金材料的力學性能,利用ABAQUS有限元分析軟件,采用有限元反推法測定GTN細觀損傷模型的各項參數。利用所測參數為4004鋁合金冷軋板材建立軋制有限元模型;建立4004鋁合金軋制氣孔、疏松的有限元模型,研究在軋制過程中氣孔、疏松缺陷的分布、大小、形狀的演變行為。通過分析氣孔、疏松缺陷形貌對板材性能的影響,為軋制缺陷理論研究提供相應的數據和結論。分別分析單道次下壓量為10%和15%對帶有氣孔、疏松缺陷的板材成型質量的影響。研究分析不同單道次下壓量時產生軋制裂邊缺陷時的累積道次下壓量。研究累積道次下壓量產生軋制缺陷時候的板材成品率,得出優化的軋制工藝。通過現場試驗驗證了GTN細觀損傷模型在軋制塑性加工中應用的準確性,拓寬GTN損傷理論在金屬塑性加工中的應用。驗證不同單道次下壓量和累積道次下壓量對軋制加工缺陷的有限元模擬的準確性,通過實驗驗證比較后得出實際的優化加工工藝參數,為實際軋制加工生產提供相應的經驗數據。
【作者】徐鵬翱;
【導師】趙彥玲;
【作者基本信息】哈爾濱理工大學,機械設計及理論,2012,碩士
【關鍵詞】4004鋁合金;GTN損傷模型;氣孔;疏松缺陷;裂邊;斷帶;下壓量;

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