法向壓力對(duì)高溫合金薄壁板材變形行為影響的數(shù)值模擬.pdf

1、在汽車、航空航天等領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)輕量化成為板材成形的主要發(fā)展方向,但是輕量化結(jié)構(gòu)往往面臨難成形的問(wèn)題。本文選擇廣泛應(yīng)用的鎳基高溫合金材料作為研究對(duì)象,它具有良好的耐高溫性能。但是Ni元素的比重很大,為了減重在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)盡可能將板材構(gòu)件壁厚減小,同時(shí)鎳基高溫合金的屈服強(qiáng)度很大,采用常規(guī)的成形方法比較困難,因此如何提高薄壁鎳基高溫合金板材構(gòu)件的成形性能是材料加工領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。
　　本文基于法向壓力可以提高板材成形性的研究工作基

2、礎(chǔ),分析法向壓力對(duì)于薄壁鎳基高溫合金板材變形行為的影響。從成形性變化分析的角度和考慮其技術(shù)應(yīng)用可行性,采用脹形分析方法分析法向壓力對(duì)薄壁鎳基高溫合金板材變形行為的影響因素及其規(guī)律,提出了通過(guò)覆層板施加法向壓力、不同凸模材料的研究方案,凸模分別采用剛性材料、聚氨酯橡膠和粘性介質(zhì)。覆層板材料和厚度的變化可以改變其法向壓力的加載方式,凸模材料不同其脹形過(guò)程不同,即可以考慮不同的成形方式對(duì)板材變形行為的影響。
　　首先,對(duì)考慮法向壓力影響

3、的板材脹形過(guò)程進(jìn)行理論分析,并通過(guò)板材應(yīng)變成形極限預(yù)測(cè)模型—成形極限提高因子,得出法向壓力的影響因素,分析原有的法向壓力加載方式不能大幅度提高板材成形性的原因,在此基礎(chǔ)上提出了施加覆板的粘性介質(zhì)壓力脹形方法。
　　然后,通過(guò)覆層板施加法向壓力,凸模分別采用剛性材料、聚氨酯橡膠和粘性介質(zhì)等的成形方式,采用DEFORM-2D和ANSYS/LS-DYNA有限元分析軟件,對(duì)有、無(wú)覆板的板材脹形過(guò)程進(jìn)行了有限元分析,通過(guò)應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)分析了