SiCp-Al復(fù)合材料熱壓縮變形行為和軋制行為研究.pdf

1、SiCp/Al復(fù)合材料主要應(yīng)用于軍工、汽車、航空航天等領(lǐng)域中關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，故常需要對 SiCp/Al復(fù)合材料毛坯進(jìn)行二次熱軋塑性加工來獲得更加優(yōu)異的綜合力學(xué)性能。由于 SiC顆粒的不規(guī)則形貌，顆粒的聚集以及孔洞等因素的影響，該復(fù)合材料的熱變形行為和軋制行為及相關(guān)規(guī)律很難全面地由實(shí)驗(yàn)方法獲得，且邊緣斷裂特性極大地限制了SiCp/Al復(fù)合材料軋制規(guī)程的制定和實(shí)際應(yīng)用。
　　首先，本文通過熱壓縮實(shí)驗(yàn)、本構(gòu)方程的多元線性歸化及其參數(shù)的驗(yàn)

2、證，研究了 SiCp/Al復(fù)合材料的熱壓縮變形行為。得到了該復(fù)合材料的流動應(yīng)力應(yīng)變曲線，分析了不同階段應(yīng)變硬化、溫度軟化、應(yīng)變率硬化對流動應(yīng)力影響的相互關(guān)系和規(guī)律。驗(yàn)證了 Johnson-Cook數(shù)理模型不適合來預(yù)測復(fù)合材料的流變行為，而Arrhenius數(shù)理模型很好地預(yù)測了溫度、應(yīng)變和應(yīng)變率耦合作用下的流動應(yīng)力。
　　其次，就耦合分析中各力學(xué)邊界條件和熱學(xué)邊界條件的定義和賦值以及顯式分析穩(wěn)定限制的控制進(jìn)行了詳細(xì)分析，并結(jié)合Gur

3、son損傷模型合理完整地建立了SiCp/2009Al復(fù)合材料軋制熱力耦合有限元模型。通過 ABAQUS軟件對軋制成型過程、邊緣斷裂過程、溫度場、變形場及應(yīng)力場進(jìn)行了數(shù)值仿真，研究了SiCp/2009Al復(fù)合材料的軋制成型機(jī)理、邊緣斷裂機(jī)理、溫度變化規(guī)律以及應(yīng)變率、應(yīng)變和溫度在軋制各階段對軋板表面和中心流動應(yīng)力的影響規(guī)律。同時對5個工藝參數(shù)—初軋溫度、軋制速度、壓下率、初始厚度和摩擦系數(shù)—分別對軋板溫度分布、變形場分布、接觸面應(yīng)力場分布以