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考虑损伤的高强度7075铝合金温热成形极限研究
| 论文题名： | 考虑损伤的高强度7075铝合金温热成形极限研究 |
| 关键词： | 铝合金;温热成形;力学性能;成形极限图;汽车材料 |
| 摘要： | 随着能源供应与需求之间的矛盾愈演愈烈，如何降低能耗、减少污染成为了亟待解决的问题。作为实现节能减排目标的有效措施之一，汽车轻量化技术已然成为汽车产业中的重点研究内容。铝合金因其优异的综合性能，成为理想的运用于车身的轻质材料。但铝合金在常温下的成形性能很差，无法满足生产需求，因此，将温热成形技术与铝合金板材相结合，改善铝合金成形性能，实现车身复杂零部件的生产制造成为了相关领域的研究热点。在成形过程中，人们关注于材料发生破坏的位置及状态，成形极限图能够对其加以判断。目前，虽然国内外相关学者对金属材料的成形极限图进行了一系列研究，但鲜有对高强度7075铝合金板材温热成形条件下的成形极限图的研究。因此，本文针对7075-T6铝合金板材的温热成形极限展开了相应的研究。 首先，基于高温热力拉伸试验平台，对7075-T6铝合金的高温热力学性能展开了研究，获得了不同温度（20℃-500℃）、不同应变率（0.1、0.01、0.001s-1）下材料的拉伸曲线。并对试样内部微观结构进行观察分析。在此基础上建立了基于连续介质损伤的统一粘塑性本构模型。研究结果表明：同一应变率下，材料强度随温度升高而降低，延伸率随温度升高呈现先减后增的趋势；同一温度下，材料强度及延伸率均随应变率增大而增大；本文建立的本构模型能够对7075-T6铝合金高温拉伸变形下的流变行为进行描述。 其次，基于温热成形极限试验平台，开展了7075-T6铝合金板材的温热成形极限试验研究，获得了300℃条件下材料的成形极限图。分别基于M-K理论与连续介质损伤理论建立了7075-T6铝合金板材的成形极限预测模型，并对预测模型中的参数进行了分析研究。研究结果表明：基于连续介质损伤理论所建立的成形极限预测模型的预测结果与试验结果更为接近，且该模型具有更广泛的适用性。 最后，基于建立的成形极限预测模型对不同温度的成形极限曲线进行了预测，并以此建立了考虑温度的三维成形极限图（3D-TFLD）。本文对7075-T6铝合金板材温热成形极限进行的研究，为后续相关研究与应用提供了一定的经验与指导。 |
| 作者： | 张景煌 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 胡平;盈亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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