法向壓力對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、航空航天等領域,結構輕量化成為板材成形的主要發(fā)展方向,但是輕量化結構往往面臨難成形的問題。本文選擇廣泛應用的鎳基高溫合金材料作為研究對象,它具有良好的耐高溫性能。但是Ni元素的比重很大,為了減重在設計允許的范圍內(nèi)盡可能將板材構件壁厚減小,同時鎳基高溫合金的屈服強度很大,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件的成形性能是材料加工領域亟待解決的問題。
　　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,分析法向壓力對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應用可行性,采用脹形分析方法分析法向壓力對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程不同,即可以考慮不同的成形方式對板材變形行為的影響。
　　首先,對考慮法向壓力影響

3、的板材脹形過程進行理論分析,并通過板材應變成形極限預測模型—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,在此基礎上提出了施加覆板的粘性介質(zhì)壓力脹形方法。
　　然后,通過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,對有、無覆板的板材脹形過程進行了有限元分析,通過應力和應變狀態(tài)分析了