鎂合金電磁成形計算機模擬研究.pdf

1、鎂合金具有比強度和比剛度高、電磁屏蔽性能好、減震抗震性能優(yōu)良、易于機加工成形和易于回收再利用、無環(huán)境污染等優(yōu)良特性，被譽為21世紀(jì)的綠色工程材料，在電子、電器、汽車、交通、航空等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值和廣闊的應(yīng)用前景。但是，鎂合金大多具有密排六方結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)上一直被認(rèn)為是一種難以塑性變形、壓力加工成形性能差的金屬材料。電磁成形屬于高能率成形，在高速成形時，材料的力學(xué)性能可以得到很大程度的提高，采用電磁成形工藝進(jìn)行鎂合金板件的成形具有重要的

2、研究意義。 因變形鎂合金應(yīng)用前景廣闊，各國學(xué)者對其變形機理、材料模型、成形工藝、數(shù)值模擬開展了廣泛的研究。由于鎂合金的塑性變形機理還不十分清楚，國內(nèi)外學(xué)者通過拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)等基本實驗，進(jìn)行了鎂合金材料加熱條件下塑性變形行為的研究，在經(jīng)典的應(yīng)力—應(yīng)變模型的基礎(chǔ)上建立起了一系列可以描述材料塑性變形特征和成形性能的材料模型。 本文利用有限元分析軟件ANSYS，針對平面螺旋線圈下的鎂合金板材電磁成形進(jìn)行模擬研究。對該工藝所涉及

3、的電路、電磁場以及變形過程三個方面分別進(jìn)行了較為系統(tǒng)的模擬研究。 在放電回路的模擬分析中，基于電磁學(xué)理論建立了放電過程的微分方程，對電路作了定量的分析；通過對實驗參數(shù)的模擬，求解出實驗過程中線圈上的載荷電流。 在平板螺旋線圈電磁場的模擬分析中，利用ANSYS的電磁場分析，計算得出實驗過程中電磁場及電磁壓力的分布規(guī)律； 在成形的結(jié)構(gòu)分析中，運用LS—DYNA模塊進(jìn)行建模，通過設(shè)置結(jié)構(gòu)性能參數(shù)和本構(gòu)模型對成形過程進(jìn)行