徑向鍛打身管的微觀性能研究及晶體塑性有限元模擬.pdf

1、現(xiàn)代戰(zhàn)爭的發(fā)展客觀上對作為自動武器主要受力部位的身管之性能有了更高的要求。身管的徑向鍛打加工是一個塑性成形過程，在該過程中金屬材料晶粒發(fā)生擇優(yōu)取向形成織構(gòu)，織構(gòu)的存在反映到宏觀就是材料本身的塑性各向異性，各向異性會對身管的可靠性及壽命產(chǎn)生影響。
　　本文從對身管鍛前鍛后的微觀組織分析入手，對身管材料進行X射線衍射實驗，通過對實驗衍射圖譜結(jié)果的分析確定了身管材料晶體的晶系、對稱性和空間群等重要信息。運用所得信息條件在Multex織構(gòu)

2、分析軟件中對實驗測得不全極圖進行處理與計算，得到材料變形的極圖與取向分布函數(shù)圖，運用晶體學原理對取向分布函數(shù)圖進行分析，確定材料鍛打前后織構(gòu)形成情況。將織構(gòu)分析結(jié)果與Schmid定律相結(jié)合，通過計算分析不同織構(gòu)情況坐標系中三個方向的滑移系的開動情況，研究了各織構(gòu)對身管加工及使用當中各向異性的影響，對體心立方金屬的變形機理和力學性能的各向異性進行討論，在微觀層面分析得出鍛后身管在切向應(yīng)力與徑向應(yīng)力方向屈服強度與軸向相比較小的結(jié)論并進行說明

3、。
　　運用晶體塑性有限元理論，通過大型有限元軟件ABAQUS中的用戶自定義子程序UMAT將材料晶體塑性本構(gòu)關(guān)系導入晶體塑性有限元模型當中。在Matlab中使用Voronoi算法建立多晶體幾何模型，運用單元分組法在ABAQUS中建模。將身管幾何參數(shù)以及身管鍛打過程中的工藝參數(shù)導入模型當中，建立身管徑向鍛打過程的多晶有限元模型并進行模擬。提取模擬后晶粒取向信息并通過Matlab生成極圖，與實驗所測鍛打加工后的身管極圖進行比對，驗證了