5A03铝合金管轴向压缩失稳形式及影响因素分析

目的研究管材在承受轴向压缩时的力学行为、失稳形式及其影响因素。方法在航空航天用5A03铝合金管准静态轴向拉伸和压缩实验的基础上,进行了管压缩过程的有限元分析。结果5A03圆管拉伸与压缩力学性能有较大差异,具有拉、压双模量倾向,拉伸屈服强度略低于压缩屈服强度,抗拉强度略低于抗压强度,且拉伸与压缩均呈现锯齿波屈服特性;高径比影响管压缩失稳形式,小于1时管试样形成单鼓,大于1时将出现双鼓,且鼓凸在管材端面摩擦较大一端优先出现。结论管材失稳鼓凸后表现为一种具有一定规律性的非轴对称屈曲压溃。     

1Cr18Ni9Ti管材拉伸断裂过程中裂纹扩展的研究

在管材弯曲成形系列研究的基础上,尝试采用单向拉伸试验获取了1Cr18Ni9Ti 管形状态下材料的真实力学性能参数,推导出仅测试管外径即可计算得出均匀变形任意时刻真实拉伸应力的近似公式,得出裂纹扩展规律并结合有限元分析了颈缩过程中的应力应变分布。结果表明:颈缩过程中,内、外侧壁应力状态存在一定差异,裂纹最先产生在内侧壁附近,并最后扩展至外侧壁;同时,最大轴向应力因外侧壁发生一定卸载而产生在靠近内侧壁某一区域,最大轴向应变产生在最后破裂的外侧壁处。     

管无芯弯曲中塑性变形规律的研究

通过大量管材弯曲试验,分析了沿弯曲线的切向和管壁厚方向的应力应变状态,给出弯管内、外侧管壁厚变化量和切向应变的近似计算公式。在后续试验的基础上,逐步将修正公式适用于实际生产。同时,为管材弯曲成形机理研究作了相应的基础准备工作。     

薄板微小齿轮落料模的试制与探讨

在薄板微小齿轮落料模的试制过程中 ,分析了凸、凹模的加工方法及其间隙确定、研配等工艺方案的可实施性。采用上、下冲裁法 ,提高变形区静水压力 ,解决了冲裁中出现的齿尖塌陷、毛刺等缺陷。指出适当提高相对变形速度、提高静水压力 ,可有利于改善微小型制件的冲裁质量。     

薄板矩形盒拉深试验及应力分析

利用法兰曲边当量半径的简化方法对矩形盒拉深中的直边和曲边侧壁部拉入方向的应力分布进行了分析和计算，其结果与试验和有限元计算结果基本吻合。指出矩形盒短边侧壁拉深方向的应力值较大，沿凹模入口线上，角部拉入应力最大，直边部径向应力在零上下波动，凹模入口线附近局部区域存在法向压缩变形倾向。     

壁厚变形对弯管最小相对弯曲半径的影响

通过实验，分析了管材弯曲外侧的切向和管壁厚方向的应力应变状态，建立了相应的平均应变计算公式，进一步推导出由管材延伸率和拉伸强度所约束的最小相对弯曲半径计算公式。指出管型材料的真实力学性能对于管材弯曲成形性和最小相对弯曲半径的近似计算具有重要影响。     

纯铜薄板矩形盒拉深中法兰曲边的变形分析

作为矩形盒拉深试验研究的一部分 ,分析了成形过程中光刻网格变形的测量结果 ,指出法兰曲边变形中 ,角对称线上凹模口附近的径向拉变形随矩形盒角半径rc 增大而增大 ,但周向压变形几乎与rc 无关。并且在角对称线上存在径向压变形的区域 ,有助于减低曲边材料的流入抵抗     

矩形拉深件材料流动变形规律的有限元分析

用有限元模拟矩形盒拉深成形过程并剖析拉深中材料流动变形规律。选用更接近拉深过程本质的动力显式算法和效率更高的壳单元来模拟非回转对称体的成形过程。实验验证了矩形盒成形有限元模拟结果的可靠性。     

纯铜薄板矩形盒拉深特性的试验研究

作为非回转对称成形试验研究的一部分，进行了大量的矩形盒拉深试验。指出纯铜薄板的各向异性对矩形盒拉深成形性的影响不十分显著。增大凸模形状参数rc／w，成形中法兰短边和曲边材料向凹模口的流入速度减小，曲边变形加工度增大，是使成形极限降低的原因之一。rc／w=0．1附近，极限成形高度hmax最大。     

纯铜薄板矩形盒拉深特性的试验研究

作为非回转对称成形试验研究的一部分,进行了大量的矩形盒拉深试验.指出纯铜薄板的各向异性对矩形盒拉深成形性的影响不十分显著.增大凸模形状参数rc/w,成形中法兰短边和曲边材料向凹模口的流入速度减小,曲边变形加工度增大,是使成形极限降低的原因之一.rc/w=0.1附近,极限成形高度hmax最大.