Zr基大塊非晶合金本構(gòu)關(guān)系及微齒輪擠壓成形工藝研究.pdf

1、本文以大塊非晶合金Zr55Al10Cu5Ni30為研究對象，利用單軸壓縮實(shí)驗(yàn)研究大塊非晶合金在過冷液相區(qū)的流變行為，基于虛擬應(yīng)力模型，通過參數(shù)優(yōu)化和擬合，建立新的、精度較高的本構(gòu)模型。采用DEFORM-3D有限元分析軟件對非晶合金在過冷液相區(qū)內(nèi)進(jìn)行正擠壓成形模擬，分析各類參數(shù)對其成形工藝的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)和制造微齒輪擠壓成形模具，成形出各類齒輪。具體內(nèi)容如下：
　　(1)通過單軸壓縮實(shí)驗(yàn)，分析Zr55Al10Cu5Ni30大塊非晶合

2、金在過冷液相區(qū)的流變行為，基于虛擬應(yīng)力模型，利用MATLAB遺傳算法優(yōu)化擬合彈性模量，最大應(yīng)力和最大松弛時(shí)間與溫度和應(yīng)變速率的關(guān)系，提高了模型對應(yīng)力峰值及穩(wěn)態(tài)應(yīng)力值的計(jì)算精度；提出了時(shí)間調(diào)整因子的概念，提高了對應(yīng)變變化歷史的描述準(zhǔn)確度，從而得到描述過冷液相區(qū)內(nèi)不同溫度、不同應(yīng)變速率下非晶合金應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的新的本構(gòu)模型，通過單軸壓縮實(shí)驗(yàn)與虛擬應(yīng)力模型計(jì)算結(jié)果的對比，以及正擠壓成形模擬與實(shí)驗(yàn)的對比，驗(yàn)證了本構(gòu)模型的正確性。
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3、)利用已建立的本構(gòu)模型，對DEFORM-3D有限元分析模擬軟件進(jìn)行二次開發(fā)，將非晶合金本構(gòu)嵌入到材料庫中，并對非晶合金進(jìn)行正擠壓成形模擬，分析擠壓比、擠壓速度、擠壓角度和摩擦條件對非晶合金正擠壓成形工藝的影響規(guī)律，總結(jié)非晶合金理想的成形工藝參數(shù)。
　　(3)對非晶合金正擠壓成形工藝不同變形階段，不同擠壓角度和不同擠壓速度下，流動(dòng)速度場、等效應(yīng)力、等效應(yīng)變和等效應(yīng)變速率分布進(jìn)行了有限元分析，為實(shí)際應(yīng)用提供了理論指導(dǎo)。并通過模擬微齒輪