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基于Gurson模型的镁合金板材温热冲压成形研究_王瑞泽
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镁合金作为密度最轻的常用金属材料,具有比强度高、比弹性模量大、消震性好等优点.镁合金板材温热成形过程涉及的工艺因素较多,是一个极其复杂的多参数耦合非线性过程.基于数值模拟的定量化工艺设计方法,必将成为镁合金板材温热成形工艺设计的发展方向.因此,镁合金板材加工成形成为当前的研究热点,在航空航天、汽车、电子等领域具有很大的应用潜力.随着镁合金板材在各个领域越来越受到重视,很多学者都展开了对镁合金板材的研究.钟敏等[1]通过实验获得了AZ31B在150、200和250℃的成形极限图(FLD).苌群峰等[2]建立了考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则作为判断破裂的标准.程永奇等[3]研究发现,普通轧制板材与等径角轧制板材拉伸性能不同,原因主要与板材在拉伸变形中的应力应变状态和其非基面织构有关.另外,板材内部组织也会受到夹杂物的影响.徐卓辉和唐国翌[4]研究表明,细小、球形而又弥散分布的含硅夹杂相有利于细化基体晶粒,改善材料的内部微观组织...&
(本文共8页)
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镁合金作为密度最小的常用金属材料,具有比强度高,弹性模量大,消震性好等优点。镁合金板材温热成形过程涉及工艺因素较多,是一个复杂的多参数耦合非线性过程,基于数值模拟的定量化工艺设计方法,必将成为镁合金板材温热成形工艺的发展方向。钟敏[1]等人通过刚模胀形实验获得了AZ31B在温度150、200、250℃的成形极限图(FLD)。苌群峰[2]等人针对镁合金板材温热成形数值模拟过程中无法精确判断材料损伤破裂失稳的技术问题,建立了考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则作为判断破裂的标准。同时,程永奇[3]等研究发现,普通轧制板材与等径角轧制板材拉深性能的不同主要与板材在拉深变形中的应力应变状态和其非基面织构有关。王自启[4]等研究发现,热处理后板材内部孪晶消失、组织逐渐趋于均匀化、平均晶粒尺寸变小,板材的屈服强度明显降低、抗拉强度略有下降、屈强比降低、伸长率提高。板材内部组织也会受到夹杂物的影响,徐卓辉和唐国翌[5]研究表明,细小、球形而又...&
(本文共4页)
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一、建设镁合金板材项目理由首先,该项目可以满足市场需求,增加有效供给;其次符合国家产业政策;在这该项目可以促进地方经济和镁加工业的发展;最后,通过高性能镁合金板材的项目建设可以推动企业的发展。二、项目概况(一)拟建厂址本工程厂址选定在西宁经济技术开发区工业园区工程建设用地范围内,周围环境及建设条件能够满足本工程的需要。(二)建设规模及产品方案本项目建设规模为年产2000吨高性能镁合金板材。合金牌号为MB1,MB2,MB3和MB8,产品状态为H、O,及AZ31B、AZ40M、AZ61M、M2M;ZK61M、ZK61S、AZ91D等,规格范围为0.2~30.0mm×200~1200mm×mm(板长)。目前,我国纳入国家标准的镁合金有镁铝锌系、镁锰系、镁锌锆系和镁锰稀土系,其他系列新型牌号处于研发之中,镁系合金正处在研制、创新、发展过程中,具有广阔的发展前景。(三)主要建设条件1符合规划要求和国家产业政策。本项目符合...&
(本文共1页)
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随着环境问题和能源危机不断加剧,轻量化技术在交通运输和航空航天业中越来越受到重视。据资料介绍,轻量化可以有效地提高汽车和飞机的燃油性能和机动性能[1]。镁是目前世界上工程应用最轻的结构材料。镁合金具有很高的比强度和比刚度,良好的阻尼减震、导热和电磁屏蔽性能,以及良好可切削加工性和可回收性,被誉为21世纪的“绿色”工程材料。镁合金是目前交通运输和航空航天轻量化最有前景的金属材料,也是3C产业的理想材料[2-3]。而且镁几乎是取之不尽,用之不竭。因为除了含镁的矿物和盐湖以外,还有海洋中的镁,其含量高达1014t量级[4]。目前,镁合金产品多以压铸件为主,塑性加工产品较少,在整个镁合金应用中变形镁合金所占比重约为10%左右。但随镁合金应用的不断发展,提高镁合金塑性加工产品的制备水平,拓展镁合金塑性加工产品的种类,对我国的经济技术发展、环境保护及提高国防水平都有着十分重要的意义[4-6]。由于镁合金材料本身结构性质的因素,制备出大规格、...&
(本文共5页)
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镁合金作为质量最轻的金属结构材料,具有比强度高,弹性模量大,消震性好,承受冲击载荷能力大,电磁屏蔽性能优异,易被回收等优点,被称为“21世纪的绿色环保结构材料”[1—2],已被应用于汽车制造、军工、航空航天和3C产业等行业[3—4]。近年来,随着环保问题和能源危机的不断加剧,对结构件轻量化、绿色环保以及可回收性的要求不断提高,使得镁合金的研究和开发受到国内外研究者及工业厂商的广泛关注。我国是镁资源大国,菱镁矿储量世界第一,占世界已查明储量的60%[5],而且具有世界各国难以比拟的质量优势和可规模开采经营优势;同时我国对汽车、飞机和3C产品等的巨大需求,为镁合金板材的应用提供了广阔的市场,所以将我国的能源优势转化为产业优势,成为了镁合金行业发展的重中之重。镁合金板(带)材是高技术含量、高附加值的产品,是提升镁行业技术水平与经济效益的重要选择。因此,发展镁合金板材成形技术成为我国镁业抢占深加工产业高地和推广镁应用的一个关键问题,进行...&
(本文共15页)
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作为轻量化结构材料,AZ31变形镁合金以优越的电磁屏蔽效果得到了军用汽车的青睐[1-3]。从而使得研发细晶粒、高性能、高电磁屏蔽性能的AZ31镁合金薄板件塑性成形工艺具有非常重要的实用价值。然而密排六方的晶体结构决定了AZ31镁合金较差的塑性变形能力并严重制约着该合金的应用。因此,如何提高AZ31镁合金塑性变形能力已成为镁合金研究的热点。模具结构是决定塑性变形形式、变形量大小和均匀性的主要因素,对成形件组织和性能具有重要影响[4-6]。通过合理改变模具结构、有效控制挤压过程中坯料金属的变形过程,利用剧烈塑性变形(severe plastic deformation,SPD)可以起到细化金属晶粒、改善成形件综合性能的作用。SPD主要包括等通道转角挤压ECAE、高压扭转变形HPT、等通道螺旋转角ECSA和多向锻造(multipleforging,MPF)等[7-9],但这些新工艺均围绕管材或棒材展开,缺乏对于板材制品的工艺开发及应用...&
(本文共3页)
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镁合金以其密度小、抗凹陷性能高、振动和冲击吸收性能优良等优点,在汽车、航空航天等工业领域有广阔的应用前景[1-3]。AZ31镁合金的优越电磁屏蔽效果更是获得了军工的青睐,从而使得研发细晶粒、高性能、高电磁屏蔽性能的AZ31镁合金薄板件塑性成形工艺具有非常重要的实用价值。结合SPD诸多工艺的成形特点[4-5],提出了AZ31镁合金板材的减径通道转角挤压工艺(Ironingchannel angular extrusion,ICAE)。在此工艺下,坯料金属变形量不断增大,形成大量位错胞,且同时存在转角通道的剪切扭转作用,胞壁位错缠结不断集聚,形成小角度的织构界面,进而织构发生旋转,成为大角度晶界的亚晶粒,并一定程度地破碎原晶粒,在随后的再结晶转变中,于原晶界和亚晶界处产生新的细小等轴晶粒。采用数值模拟、理论分析相结合的方法,以战地车用AZ31镁合金板材(200mm×2mm)为研究对象,对ICAE热挤压工艺过程动态再结晶衍化过程进行研...&
(本文共3页)
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贴数:3&分页:Deform发信人: Elsevier (Deform), 信区: FEA
标&&题: 请教，Gurson模型那本书里讲的比较详细
发信站: 水木社区 (Sun Sep&&6 13:50:13 2015), 站内 && Gurson模型以及对该模型的修正，在那本损伤力学或断裂力学的书里讲的比较详细、通透？
-- && ※ 来源:·水木社区 ·[FROM: 111.204.164.*]
不会有限元发信人: buhuiFEM (不会有限元), 信区: FEA
标&&题: Re: 请教，Gurson模型那本书里讲的比较详细
发信站: 水木社区 (Fri Nov 20 09:36:22 2015), 站内 && Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures 2nd edition && 我就是照这个书写的GT模型. 足够了. && 【 在 Elsevier 的大作中提到: 】
: Gurson模型以及对该模型的修正，在那本损伤力学或断裂力学的书里讲的比较详细、通透？
&& -- && ※ 来源:·水木社区 ·[FROM: 160.39.46.*]
Deform发信人: Elsevier (Deform), 信区: FEA
标&&题: Re: 请教，Gurson模型那本书里讲的比较详细
发信站: 水木社区 (Mon Dec 21 09:11:00 2015), 站内 && 谢谢推荐，好好看看这部书。
【 在 buhuiFEM 的大作中提到: 】
: Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures 2nd edition
: 我就是照这个书写的GT模型. 足够了.
:&& && -- && ※ 来源:·水木社区 ·[FROM: 111.204.164.*]
文章数:3&分页:基于Gurson模型的镁合金板材温热冲压成形研究--《北京科技大学学报》2014年04期
基于Gurson模型的镁合金板材温热冲压成形研究
【摘要】：在Gurson损伤模型的基础上,采用有限元数值模拟与温热冲压实验相结合的方法,对镁合金板材温热冲压成形过程中的材料损伤过程进行了预测.考虑了板材的塑性各向异性行为,通过用户自定义材料子程序VUMAT将损伤模型嵌入到有限元软件ABAQUS/Explicit中.采用单轴拉伸试验数据与有限元数值模拟结果进行迭代,确定了Gurson模型所需要的材料参数.使用ABAQUS模拟得到了镁合金板材温热冲压过程中微孔洞的演变及分布规律.通过扫描电子显微镜,对不同温度下的AZ31镁合金板材由孔洞增长和聚合引起的内部损伤演化进行了观察分析.研究结果表明,板材中微孔洞的分布与实验数据相吻合,说明本文所提出的方法可以应用于金属板材温热冲压成形性能预测.
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TG306【正文快照】：
镁合金作为密度最轻的常用金属材料,具有比强度高、比弹性模量大、消震性好等优点.镁合金板材温热成形过程涉及的工艺因素较多,是一个极其复杂的多参数耦合非线性过程.基于数值模拟的定量化工艺设计方法,必将成为镁合金板材温热成形工艺设计的发展方向.因此,镁合金板材加工成
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京公网安备75号基于修正的Gurson模型预报大锻件内部空洞型缺陷的演化--《塑性工程学报》2009年03期
基于修正的Gurson模型预报大锻件内部空洞型缺陷的演化
【摘要】：Gurson模型要求材料的静水应力或等效应变无穷大时才能实现材料内部的空洞闭合,而这一条件并不符合实际情况。文章对Gurson模型中的各参数进行了试验设计,通过开发子程序,对不同试验参数下的空洞体积变化过程进行了模拟仿真,据此获得了修正的Gurson模型参数,从而将其应用于大锻件锻造过程的空洞体积变化模拟中。结果表明,修正后的Gurson模型给出的空洞体积变化率,与直接设置空洞的有限元模拟结果很接近,从而大大改善了空洞闭合的预报结果。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TG316【正文快照】：
引言空洞是大型钢锭内部不可避免的主要缺陷之一,其存在严重影响锻件的内在质量及承载能力。大锻件锻造过程的一个重要要求,就是创造合适的力学条件,促使空洞型缺陷在成形过程中闭合,并且在高温下焊合,因此,研究空洞的闭合条件,对于制定大锻件锻造工艺有指导意义。有限元法曾
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