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《南京航空航天大学》 2007年
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金属板料激光冲击成形实验研究及有限元模拟

李小燕  
【摘要】: 激光冲击成形技术是利用激光产生的冲击波使金属板料产生塑性变形的一种新技术。其成形技术、工艺以及装置的开发与应用,都将是钣金行业的一场具有重要意义的技术革命。本文在前人研究的基础上,对Al-Mg-Sc板料进行激光冲击成形实验研究及有限元分析,主要工作及创新点如下: 理论上系统研究了激光冲击下金属板料的变形特性、激光诱导冲击波特性;根据二维波理论在微型Hopkinson压杆上进行Al-Mg-Sc板料高应变率下的动态压缩实验,将获得的高应变率下的流变应力数据拟合Johnson-Cook本构方程,并与实验结果进行对比验证;在高功率钕玻璃(Nd:Glass)激光器上进行Al-Mg-Sc板料激光冲击成形实验,对影响板料变形量的因素进行了分析,其中激光脉冲能量是影响板料变形量最主要的因素,板料变形量随激光能量的增加呈非线性增大;运用新型X-350A射线应力测定仪对变形区表层的残余应力进行了测量,分析了表层残余应力的分布、产生原理,对残余应力产生影响的激光参数和材料机械特性进行了阐述;基于激光冲击成形原理,建立了有限元模型,利用有限元分析软件MSC.Marc,对激光冲击载荷下Al-Mg-Sc板料成形过程进行模拟,结果表明:仿真结果与实验结果取得了良好的一致性。 本文在国内首次对Al-Mg-Sc板料进行高应变率下动态压缩实验,拟合本构方程参数,并将拟合结果运用于有限元模拟中,与冲击实验结果进行对比。本文的研究工作为金属板料在激光冲击成形中的高应变率超塑性变形理论和力学分析打下了基础。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG665

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑超;激光冲击微成形工艺数值模拟及其实验研究[D];山东大学;2011年
【参考文献】
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