基于殘余應(yīng)力的鋁合金預(yù)拉伸板加工變形分析.pdf

1、加工變形問題一直是困擾中國乃至世界機(jī)體制造的難題，每年因?yàn)榧庸ぷ冃螁栴}造成的損失數(shù)以十億記，其中航空整體結(jié)構(gòu)件的加工變形問題尤為突出。雖然近些年我國鋁合金厚板的生產(chǎn)能力快速增加，但是存在加工變形和性能等方面的問題，致使我國在鋁厚板生產(chǎn)過剩的同時需要進(jìn)口航空級厚板。鋁厚板材料去除引起的殘余應(yīng)力再平衡是航空整體結(jié)構(gòu)件加工變形的重要因素，且鋁厚板中的殘余應(yīng)力在其生產(chǎn)過程中形成，不受制造過程控制。因此，本文從鋁厚板生產(chǎn)和材料去除引起的加工變形兩

2、方面進(jìn)行分析?；阡X合金厚板和航空整體結(jié)構(gòu)件的研究現(xiàn)狀，借助實(shí)驗(yàn)測試、力學(xué)建模、數(shù)值模擬等手段，研究了鋁厚板的淬火和預(yù)拉伸工藝，對殘余應(yīng)力釋放引起的工件變形解析式進(jìn)行推導(dǎo)，最后使用Python腳本語言在ABAQUS軟件上對淬火和預(yù)拉伸仿真進(jìn)行定制應(yīng)用開發(fā)。主要的工作內(nèi)容如下：
　　1.將鋁厚板假想的劃分為若干層，以淬火殘余應(yīng)力為依據(jù)定義了等效塑性應(yīng)變概念，并進(jìn)行彈性模量和屈服應(yīng)力不均勻求解式推導(dǎo)。對比解析式方法和實(shí)驗(yàn)測量方法得到的

3、屈服應(yīng)力分布曲線，兩者誤差在2％以內(nèi)證明了等效塑性應(yīng)變的可行性。此外，通過實(shí)驗(yàn)獲得彈性模量-塑性應(yīng)變數(shù)據(jù)并擬合成多項(xiàng)式曲線。進(jìn)行了考慮屈服應(yīng)力和彈性模量不均勻性的預(yù)拉伸率分別為1.8%、2.2%、2.5%的殘余應(yīng)力有限元仿真，改進(jìn)后的仿真結(jié)果無論在趨勢還是大小上相比于改進(jìn)前結(jié)果均有很大提升。
　　2.在殘余應(yīng)力釋放引起的工件變形分析中，進(jìn)行等效受力假設(shè)和等效軋制方向應(yīng)力假設(shè)，以力學(xué)、幾何和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)對殘余應(yīng)力釋放引起工件變形和再平