網(wǎng)絡互穿雙金屬鎂基復合材料擠壓成形的動力學研究.pdf

1、以304不銹鋼絲所編織成的網(wǎng)絡三維骨架作為增強體，以AZ31鎂合金作為基體通過壓力浸滲工藝得到網(wǎng)絡互穿雙金屬鎂基復合材料，彌補了鎂合金強度和硬度低的不足，又避免了陶瓷增強鎂基復合材料低韌性的缺點。通過對這種材料進行擠壓成形加工，能夠使基體和增強體材料結(jié)合的更緊密并且能夠細化材料的晶粒，改善和提高材料的力學性能。為了分析擠壓成形過程中，雙金屬鎂基復合材料的變形行為和等效應力應變的分布規(guī)律，以及擠壓工藝參數(shù)的改變對它們的影響規(guī)律，利用有限元

2、分析軟件DEFORM-3D對復合材料的擠壓變形過程進行了仿真模擬分析。
　　 首先根據(jù)混合定律以及有限元的基本理論構(gòu)建了網(wǎng)絡互穿雙金屬鎂基復合材料的剛塑性有限元模型，包括材料的幾何模型和數(shù)學模型。為了驗證復合材料數(shù)學模型的正確性，利用雙金屬鎂基復合材料的制備方法與合成工藝得到復合材料并對其進行擠壓變形的實際物理實驗，根據(jù)所測得的等效應力應變及應變速率的結(jié)果對材料的數(shù)學模型進行驗證分析，得到正確的數(shù)學模型。
　　 導入材料

3、的有限元模型對其擠壓成形過程進行有限元模擬分析，模擬結(jié)果表明擠壓試樣在開始擠壓階段，材料表層部分晶粒細化作用較明顯，而心部材料的大部分網(wǎng)格沒有發(fā)生變化.在連續(xù)擠壓階段，擠壓試樣表層部分和心部均得到明顯的細化作用。試樣的載荷.行程曲線可以分為緩慢增加階段、快速增加階段和基本穩(wěn)定階段，擠壓溫度的升高會降低載荷值，而擠壓比和擠壓速度的提高會增加載荷值的大小。擠壓試樣表層部分的等效應變大于其中心部位的，擠壓溫度對等效應變值影響不大，增大擠壓比會

4、增加等效應變的大小并降低其分布的均勻性，提高擠壓速度使等效應變呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢且能提高其分布的均勻性。擠壓試樣的等效應力主要集中在擠壓腔和擠壓孔附近，且表層部分的等效應力大-丁.心部的，提高擠壓溫度會降低等效應力，提高材料的流動性和變形均勻性，擠壓速度和擠壓比的提高均會提高材料的等效應力值，且對等效應力的分布有影響。
　　 為了綜合分析擠壓工藝參數(shù)的改變對材料等效應變和等效應力的影響，通過正交試驗對雙金屬鎂基復合材料的擠壓