考慮損傷的高強(qiáng)度7075鋁合金溫?zé)岢尚螛O限研究.pdf

1、隨著能源供應(yīng)與需求之間的矛盾愈演愈烈，如何降低能耗、減少污染成為了亟待解決的問(wèn)題。作為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的有效措施之一，汽車輕量化技術(shù)已然成為汽車產(chǎn)業(yè)中的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。鋁合金因其優(yōu)異的綜合性能，成為理想的運(yùn)用于車身的輕質(zhì)材料。但鋁合金在常溫下的成形性能很差，無(wú)法滿足生產(chǎn)需求，因此，將溫?zé)岢尚渭夹g(shù)與鋁合金板材相結(jié)合，改善鋁合金成形性能，實(shí)現(xiàn)車身復(fù)雜零部件的生產(chǎn)制造成為了相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。在成形過(guò)程中，人們關(guān)注于材料發(fā)生破壞的位置及狀態(tài)，成

2、形極限圖能夠?qū)ζ浼右耘袛?。目前，雖然國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對(duì)金屬材料的成形極限圖進(jìn)行了一系列研究，但鮮有對(duì)高強(qiáng)度7075鋁合金板材溫?zé)岢尚螚l件下的成形極限圖的研究。因此，本文針對(duì)7075-T6鋁合金板材的溫?zé)岢尚螛O限展開(kāi)了相應(yīng)的研究。
　　首先，基于高溫?zé)崃煸囼?yàn)平臺(tái)，對(duì)7075-T6鋁合金的高溫?zé)崃W(xué)性能展開(kāi)了研究，獲得了不同溫度（20℃-500℃）、不同應(yīng)變率（0.1、0.01、0.001s-1）下材料的拉伸曲線。并對(duì)試樣內(nèi)部微觀結(jié)

3、構(gòu)進(jìn)行觀察分析。在此基礎(chǔ)上建立了基于連續(xù)介質(zhì)損傷的統(tǒng)一粘塑性本構(gòu)模型。研究結(jié)果表明：同一應(yīng)變率下，材料強(qiáng)度隨溫度升高而降低，延伸率隨溫度升高呈現(xiàn)先減后增的趨勢(shì)；同一溫度下，材料強(qiáng)度及延伸率均隨應(yīng)變率增大而增大；本文建立的本構(gòu)模型能夠?qū)?075-T6鋁合金高溫拉伸變形下的流變行為進(jìn)行描述。
　　其次，基于溫?zé)岢尚螛O限試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展了7075-T6鋁合金板材的溫?zé)岢尚螛O限試驗(yàn)研究，獲得了300℃條件下材料的成形極限圖。分別基于M-K理

4、論與連續(xù)介質(zhì)損傷理論建立了7075-T6鋁合金板材的成形極限預(yù)測(cè)模型，并對(duì)預(yù)測(cè)模型中的參數(shù)進(jìn)行了分析研究。研究結(jié)果表明：基于連續(xù)介質(zhì)損傷理論所建立的成形極限預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果更為接近，且該模型具有更廣泛的適用性。
　　最后，基于建立的成形極限預(yù)測(cè)模型對(duì)不同溫度的成形極限曲線進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并以此建立了考慮溫度的三維成形極限圖（3D-TFLD）。本文對(duì)7075-T6鋁合金板材溫?zé)岢尚螛O限進(jìn)行的研究，為后續(xù)相關(guān)研究與應(yīng)用提供了一