镁合金板材超塑性成形极限损伤效应研究.doc

摘要:在当今资源、能源损耗严重，日渐严重的环境问题大背景下，研究简单的，绿色的，高强度的结构材料是未来的发展方向之一。数据显示，镁合金具有密度低、比强度高，在一定范围内，镁合金具有易回收等优点，因此镁合金在汽车、高铁、电子设备等领域得到广泛应用，受到国内外专家的关注，在二十一世纪，镁合金被誉为“最大和最广泛的潜在用途的材料”。 

现有的资料和数据显示，局部的发生颈缩一个重要的表现就是材料发生内部的软化损伤现象，材料内部损伤到一定极限便会导致材料发生断裂等，因此在材料变形过程中对内部的损伤是十分敏感的。由此，引入了成形极限曲线，通过研究镁合金凸形胀模试验，利用其优越的性能数据，成形极限较大，同时规模化实践更为广泛，因此，研究镁合金板材超塑性影响下损伤效应的形成极限，对实际生产具有很大的指导意义。

本文研究了现有的损伤相关概念、理论研究知识，再结合了镁合金凸模胀形试验绘制镁合金的成形极限曲线，通过分析曲线结果并结合现有损伤理论知识，对材料集中性失稳进行预测，最终达到减少材料在加工过程中的损伤破坏、提升材料利用率的目的。

目录

摘要

Abstract

1 绪论1

1.1 背景. .1

 1.1.1镁合金和超塑性的性能-1

 1.1.2超塑性的背景.1

1.2研究意义.1

2 损伤理论研究3

2.1 金属蠕变损伤的概念和分析方法.3

2.1.1 Kachanov蠕变损伤概念3

2.1.2 损伤力学的理论研究方法4

2.2 各向同性塑性损伤理论4

 2.2.1 有效应力和应变等效性假设4

 2.2.2 热力学势5

 2.2.3 基于耗散势函数对损伤演化方程的研究7

2.3 基于连续损伤力学理论，建立了超塑变形损伤演化方程8

3 统计细观损伤力学理论-9

3.1 微损伤数密度在相空间的演化方程.9

4 超塑性损伤演化方程的建立-.12

4.1 超塑性损伤中应用统计细管损伤力学的研究.13

5 基于AZ31B镁合金板料超塑性加工过程建立成形极限曲线（FLC）-14

5.1 成形极限曲线图建立的实验方法-14

5.2 基于AZ31B镁合金板料进行凸模胀形试验的研究-16

5.3 胀形凸模实验结果分析及确定集中性失稳极限应变-18

5.4 测量AZ31B镁合金超塑性变形损伤以及特征参数的分析-21

5.5基于连续损伤力学的超塑性损伤特征参数确定21

5.6基于统计细观损伤力学的超塑性损伤特征参数确定-24

5.7削弱与减少损伤的措施-26

结论27

致谢29

参考文献30