基于殘余應力的鋁合金預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體制造的難題，每年因為加工變形問題造成的損失數(shù)以十億記，其中航空整體結構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)過剩的同時需要進口航空級厚板。鋁厚板材料去除引起的殘余應力再平衡是航空整體結構件加工變形的重要因素，且鋁厚板中的殘余應力在其生產(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、方面進行分析。基于鋁合金厚板和航空整體結構件的研究現(xiàn)狀，借助實驗測試、力學建模、數(shù)值模擬等手段，研究了鋁厚板的淬火和預拉伸工藝，對殘余應力釋放引起的工件變形解析式進行推導，最后使用Python腳本語言在ABAQUS軟件上對淬火和預拉伸仿真進行定制應用開發(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，以淬火殘余應力為依據(jù)定義了等效塑性應變概念，并進行彈性模量和屈服應力不均勻求解式推導。對比解析式方法和實驗測量方法得到的

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