坯料形状及尺寸对等通道转角挤压过程的影响.doc

摘要:当今材料领域，利用大塑性变形（Sever Plastic Deformation，SPD）加工手段制备亚微米级别材料已经成了研究热点。通过大塑性变形能够显著提高材料的使用性能，在现阶段存在的SPD加工工艺中，等通道转角挤压工艺(ECAP)是其中最具有发展前景的。

本文选取常见的6061铝合金作为材料，采用有限元分析的方法研究了等通道转角挤压变形行为与坯料形状和尺寸的关系，分析了不同条件下内部材料等效应力，等效应变以及成形载荷等场量的分布及变化规律。

通过本文研究可以发现，相同形状坯料的等效应变会随尺寸增加，小幅度的增加。其他参数改变并不大。相同尺寸下，圆形的坯料比方形坯料等效应变要大一些。其他参数改变不大。

关键词  超细晶材料 ；等通道转角挤压 ；deform-3D ；等效应变

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1超细晶材料的性能及制备技术-1

1.1.1超细晶介绍-1

1.1.2超细晶性能-1

1.2超细晶材料制备方法-3

1.2.1超细晶制备分类-3

1.2.2大塑性变形工艺-3

1.3等通道转角挤压-4

1.3.1等通道转角挤压的发展-4

1.3.2等通道转角挤压的优点-5

2 金属塑性成形理论及有限元分析-5

2.1金属塑性成形简介-5

2.2金属塑性成形机理-6

2.2.1冷态下的塑性成形-6

2.2.2热态下的塑性成形-7

2.3有限元分析的基本理论-7

2.3.1有限元法的发展综述-7

2.3.2有限元法的理论基础-8

2.4有限元模拟过程-8

2.4.1 PRO/E软件介绍-8

2.4.2几何模型建立-9

2.4.3 DEFORM 软件简介及模型导入-11

3 有限元模拟分析及结论-15

3.1 ECAE变形过程-15

3.2方形坯料下不同尺寸对ECAE工艺的影响-16

3.2.1对等效应力的影响-16

3.2.2对等效应变的影响-18

3.2.3对最大主应力的影响-21

3.3圆形坯料下不同尺寸对ECAE工艺的影响-23

3.3.1对等效应力的影响-23

3.3.2对等效应变的影响-25

3.3.3对最大主应力的影响-28

3.4坯料形状不同对ECAE工艺的影响-30

结论-32

致谢-33

参考文献-34