鋁合金預(yù)拉伸板材殘余應(yīng)力測試及工件變形預(yù)測系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、高強度變形鋁合金因其密度小、強度高、抗應(yīng)力腐蝕性能好等優(yōu)點，是航空整體結(jié)構(gòu)件的常用材料。航空整體結(jié)構(gòu)件因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、薄壁部位多、材料去除率高、整體剛性差等特點，加工過后通常會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、彎曲或彎扭組合等加工變形，成為制約我國航空整體結(jié)構(gòu)件制造的關(guān)鍵難題之一。本文針對鋁合金預(yù)拉伸板材毛坯初始?xì)堄鄳?yīng)力的檢測，借助理論分析、實驗研究進(jìn)行基于裂紋柔度法的殘余應(yīng)力檢測標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化測試規(guī)程研究，并開發(fā)了數(shù)據(jù)處理平臺自動化完成不確定度分析和殘

2、余應(yīng)力計算;針對整體結(jié)構(gòu)件加工變形的預(yù)測問題，基于ABAQUS有限元軟件的二次開發(fā)技術(shù)，采用用戶自定制程序開發(fā)了整體結(jié)構(gòu)件變形預(yù)測系統(tǒng)，為變形預(yù)測的工程化應(yīng)用提供支持。
　　基于裂紋柔度法的測試基本原理，針對殘余應(yīng)力測試規(guī)程進(jìn)行了規(guī)范化、系統(tǒng)化的整理，并對柔度函數(shù)的有限元計算建模建立了標(biāo)準(zhǔn)化的流程，同時考慮誤差的兩個主要來源，基于應(yīng)力計算不確定性分析確定最佳的收斂階數(shù)，并完成了鋁合金預(yù)拉伸板材Al7050-T7451和Al2121

3、-T851的殘余應(yīng)力檢測。
　　進(jìn)行ABAQUS軟件的二次開發(fā)，研究了“生死單元”技術(shù)、“LoadCase”載荷施加技術(shù)和Fortran子程序構(gòu)件，采用插件的開發(fā)方式對柔度函數(shù)仿真計算的前、后處理進(jìn)行模塊開發(fā);基于Matlab的GUI功能模塊，通過編程完成應(yīng)變不確定度分析和殘余應(yīng)力的計算。
　　采用有限元軟件ABAQUS，針對特定典型整體結(jié)構(gòu)件，通過嵌入用戶子程序模型，整合銑削工藝參數(shù)和刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)與加工應(yīng)力的關(guān)系，運用“生