考虑损伤效应的镁合金板材成形极限数值模拟.zip

摘要:由于镁是密排六方结构，使其在室温情况下成形性能很低。近年来，随着科学与经济的发展，人们对镁合金的超塑性产生极大的兴趣。因此，对考虑影响的AZ31B镁合金板材超塑性进行数值模拟，具有重要的理论以及实际生产指导意义。

本论文的研究重点是AZ31B镁合金板材超塑性成形极限。文中采用了超塑性刚性凸模胀形试验，该试验在Alliance RT/50电子拉力试验机上进行，通过试验建立了AZ31B镁合金板材超塑性成形极限图（FLC）,利用此试验可研究AZ31B镁合金板材的超塑性。试验条件为形变温度573K，初始应变速率，试件经胀形试验后，高度可达到，半径达到，可计算高度与半径比值。

最后通过详细推导计算，系统研究了AZ31B镁合金板材超塑性变形在含有空洞损伤效应影响下的成形极限，然后通过建立其相关数学模型,对考虑空洞损伤效应的AZ31B镁合金板材成形极限进行了数值模拟。将通过数值模拟所获得的成形极限图与基于试验数据所画出的成形极限图作比较，二者大体相符。

关键词 AZ31B镁合金；成形极限；超塑性；损伤效应

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 镁合金概述-1

1.1.1 镁合金的发展及应用-1

1.1.2 镁合金塑性变形特点-5

1.2 损伤效应对镁合金板材成形极限影响的研究现状-6

1.3 本论文的主要研究内容及意义-7

1.3.1 主要研究内容-7

1.3.2 意义-8

1.4 本章小结-8

2 试验方案的设计与实施-9

2.1 试验方案的确定-9

2.2 试验原理-9

2.3 试验材料及设备-10

2.3.1 试验材料和试样-10

2.3.2 高温凸模胀形试验设备-10

2.4 试验过程-10

2.5 试验数据-12

2.6 试验结果分析-12

2.7 本章小结-14

3 损伤效应影响下的镁合金板材FLC数值模拟-15

3.1 引言-15

3.2 超塑性状态下板材的屈服准则-15

3.2.1 塑性状态下板材的屈服准则-15

3.2.2 多孔金属的屈服方程-16

3.2.3 超塑性板材的屈服方程-17

3.2.4 超塑性流动法则-17

3.3 超塑性板材失稳分析与成形极限数学模型-20

3.3.1 预测成形极限的基本方程-21

3.3.2 稳定变形阶段极限应变的计算-22

3.3.3 准稳定变形阶段极限应变的计算-23

3.3.4 集中性失稳发生时的极限应变计算-25

3.4 AZ31B镁合金板材超塑性成形极限的数值模拟-30

3.5 本章小结-34

结论-35

致谢-36

参考文献-37