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《中国人民解放军国防科学技术大学》 2000年
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金属流变成形的理论、实验与应用研究

罗迎社  
【摘要】: 流变成形理论是近年来在塑性成形原理、超塑性成形、蠕变成形理论的基础上发展起来的、更富普遍性意义的一种成形理论,是流变学在塑性加工领域的具体应用。该理论正在越来越广泛地为人们所认可和接受,并不断地应用到科学研究和生产实践中去,逐步地显示出它的强大生命力和应用前景。 本文以直升机钛合金轴流叶轮、“某型号”反坦克导弹铝合金弹托等的实际生产为背景,以流变力学理论为指导,对流变成形的理论、实验和应用进行多层次全方位的探讨。 本文基于内变量理论和热力学第一、二定律,对金属热流变成形不可逆过程进行了热力学分析,推导出成形得以进行的必要条件。 本文首次建立了材料物理中位错密度演化微观理论与宏观表征材料内部流变状态的内变量理论之间的联系,为将宏观表象与微观机制结合起来研究金属材料的流变行为开拓了新的途径。 与此同时,本文首次运用混沌动力学理论分析流变成形工程实际问题。对铝合金材料Lc4进行高温蠕变实验,通过实验得到了表征粘塑性材料流变特性的蠕变核函数,进而通过Laplace变换求出松弛核函数。 本文对实际产品的流变成形过程进行了数值模拟,为流变成形模具参数和工艺参数的优化设计提供了重要依据,为流变成形的逆向设计提供了可能性。数值模拟的有关结果不但与实际产品吻合较好,而且证明了有关理论的正确性。 本文还对实际产品进行了机械性能检测和金相组织分析,结果表明:用流变成形方法生产的产品,与传统生产方法生产的产品相比,内部组织得到了较大改善,机械性能有了较大幅度的提高。
【学位授予单位】:中国人民解放军国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:TG113

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 罗迎社,杨柳,余敏,许建民,季忠;20号钢热拉伸流变特性的研究(Ⅱ)[J];湘潭大学自然科学学报;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘斐;TC1钛合金薄板深拉热成形失效分析与对策研究[D];湘潭大学;2004年
2 余敏;某型直升机第二级钛合金叶片盘热流变成形的3D数值模拟及力学性能研究[D];湘潭大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 李里约·雪艾菲勒,应胜杰;有限元计算机模拟分析软件CAPS-Finel及其在锻造成形工艺中的应用[J];锻压技术;1997年06期
5 胡云贵,罗迎社,李苏洋,李颂文,杨青春;弹托温挤流变成形的数值模拟[J];锻压技术;2000年01期
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9 刘锡江,张宝昌,何明;TC11钛合金的组织及塑性与其断裂韧性及裂纹扩展速率的关系[J];航空学报;1992年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 申长雨,陈静波,刘春太,李倩;塑料成型加工讲座(第三讲) 成型加工过程中材料的性能[J];工程塑料应用;1999年05期
2 何伟,蹇锡高,廖功雄,刘宏博;PPEK/PPS共混物流变性能的研究[J];工程塑料应用;2002年08期
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5 赵清香,庞新厂,刘民英,王玉东,任燕蓉;尼龙1311的物理力学性能与流变行为研究[J];工程塑料应用;2005年08期
6 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期
7 孙建运;李国强;;动力荷载作用下固体材料本构模型研究的进展[J];四川建筑科学研究;2006年05期
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9 黄蓓;生命形成的有序性探讨[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年03期
10 宋艳丽,王玉平,李前名;非平衡态热力学在核素迁移行为研究中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙丞虎;李维京;;一种模式气候吸引子约束下的初值协调方法及其在ENSO预测业务中的应用[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
2 马怀发;王立涛;梁国平;;弹塑性动力学方程的隐式阻尼迭代法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 杨拉道;高琦;;板坯连铸结晶器在线热态调宽速度与拉速研究[A];2011年第九届全国连铸学术会议论文集[C];2011年
4 张柯柯;衡中皓;邱然锋;孙敬;张占领;石红信;吴志伟;于华;张晓娇;;电场作用下1.6%C-UHCS/40Cr钢超塑焊接头组织分析[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
5 李苏洋;罗迎社;李颂文;许小虎;周建罗;;FE数值模拟应用实例及其分析[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
6 罗迎社;周建平;胡云贵;;超硬铝合金Lc4蠕变核函数的实验求解[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
7 罗文波;杨挺青;张平;;高聚物银纹损伤与断裂的研究进展[A];疲劳与断裂2000——第十届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2000年
8 王金相;李晓杰;赵峥;;刚热黏塑性球对称塌缩一维流动解析解[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年
9 王晔;杨姝;;塑性力学电子课件制作与课程建设初探[A];2006力学教学与教学改革交流会会议论文集[C];2006年
10 李平;梁冰;;动孔隙压力下多孔介质蠕变模型的数值解[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(二)[C];2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 李娟;钛合金基于m值的高效超塑性成形机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
4 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
5 张仰强;石膏蠕变特性及矿房矿柱长期稳定性研究[D];山东科技大学;2010年
6 李三保;吉林省县域经济产业协同发展研究[D];长春理工大学;2010年
7 张红为;杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究[D];安徽农业大学;2010年
8 徐建伟;自然平衡流道中剪切诱导非平衡流动的CAE分析[D];郑州大学;2010年
9 张爱霞;FRP加固受损钢筋混凝土框架节点抗震性能[D];郑州大学;2010年
10 滕彦磊;塑性混凝土防渗墙应力变形有限元分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘莹,曲周德,王本贤;钛合金TC4的研究开发与应用[J];兵器材料科学与工程;2005年01期
2 彭建祥,李英雷,李大红;纯钽动态本构关系的实验研究[J];爆炸与冲击;2003年02期
3 张凯锋,宋玉华,玉仲仁;塑料板材热成形过程三维温度场有限元分析潜热处理技术的研究[J];材料科学与工艺;1998年02期
4 李宝勋;变形温度和变形程度对Ti-31合金性能和组织的影响[J];材料开发与应用;1996年06期
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6 罗迎社,罗凯文,胡云贵;金属流变成形的理论与实践[J];锻压技术;1997年04期
7 尚建勤;钛合金TC1整流内罩热成形工艺研究[J];锻压技术;2000年02期
8 罗迎社,森敏彦;温度、变形速度对铝合金A6061的应力─应变关系的影响[J];锻压技术;1996年03期
9 翟福宝,林新波,张质良,夏萼辉;有限元模拟在金属塑性成形中的应用[J];锻压机械;2000年03期
10 邓明,彭成允,李渝;拉延速度对拉延件破裂的影响[J];锻压机械;2001年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李苏洋;WZ9直升机钛合金压气机盘等温流变成形研究[D];湘潭大学;2001年
2 杨柳;优质碳素结构钢温度和速率相依型本构模型研究[D];湘潭大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 李文亚;;冷喷涂粒子碰撞行为三维有限元热力耦合分析[J];中国表面工程;2009年03期
2 李冬升;戴起勋;程晓农;陶亚平;高佩;刘瑜;;Super304H钢拉伸流变特性的研究[J];材料导报;2011年16期
3 杨伟俊;李东升;李小强;李杨;;复杂形状钛合金热成形零件工艺仿真及参数优化研究[J];塑性工程学报;2009年01期
4 唐华平;姜永正;杜磊;郝长千;;无缝钢管张力减径过程壁厚不均匀模拟分析[J];现代制造工程;2010年09期
5 杨柳;杨博;;中碳钢热拉伸流变应力本构模型[J];浙江工业大学学报;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 余敏;罗迎社;彭相华;;Creep testing and viscous behavior research on carbon constructional quality steel under high temperature[A];Proceedings of the 9th National Conference on Rheology[C];2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 罗迎社,罗凯文,胡云贵;金属流变成形的理论与实践[J];锻压技术;1997年04期
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10 连建设,周大军,Bernard Baudelet;Hill(1979)屈服准则的展开及在金属薄板成形极限图中的应用[J];固体力学学报;1991年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡云贵,罗迎社,李苏洋,李颂文,杨青春;弹托温挤流变成形的数值模拟[J];锻压技术;2000年01期
2 罗迎社,罗中华;金属流变成形机理探讨与实例分析[J];热加工工艺;1997年02期
3 罗迎社,胡云贵,李苏洋,李颂文;金属热流变成形的有限元数值模拟[J];湘潭大学自然科学学报;1999年04期
4 张莹,黎和昌,杨湘杰,钟斌;虚拟仪器技术在半固态流变成形设备中的应用[J];铸造设备研究;2004年04期
5 何书华 ,张励忠 ,焦众生 ,刘金香 ,陈宇 ,刘文 ,邢书明;半固态金属流变成形模具失效与选材[J];特种铸造及有色合金;2004年02期
6 张励忠 ,杜云慧 ,张鹏 ,邢书明 ,何书华 ,刘金香 ,焦众生;半固态流变成形通用性能试样模具设计[J];特种铸造及有色合金;2003年02期
7 王平,刘勇,路贵民,崔建忠;半固态Y112铝合金成形组织与性能[J];轻合金加工技术;2004年10期
8 罗吉荣 ,肖泽辉 ,宋象军 ,毛有武 ,吴广忠 ,吴树森;半固态镁合金流变成形技术及装备[J];特种铸造及有色合金;2002年04期
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10 张莹,黎和昌,杨湘杰,蔡卫华,张庭芳,陈勇钢;半固态金属成形技术的发展现状[J];江西科学;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张励忠;何书华;刘金香;杜云慧;焦众生;张鹏;邢书明;;性能试样半固态流变成形通用模具设计[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
2 张励忠;何书华;杜云慧;张鹏;邢书明;刘金香;焦众生;;性能试样半固态流变成形通用模具设计[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
3 张励忠;何书华;刘金香;杜云慧;焦众生;张鹏;邢书明;;性能试样半固态流变成形通用模具设计[A];第二届半固态金属加工技术研讨会论文集[C];2002年
4 殷水平;罗迎社;余敏;;无网格伽辽金法在金属流变成形中的应用[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
5 罗迎社;殷水平;余敏;;无网格伽辽金法在金属流变成形中的应用[A];中国化学会、中国力学学会第九届全国流变学学术会议论文摘要集[C];2008年
6 殷水平;罗迎社;余敏;;重构核质点法在金属流变成形中的应用研究[A];中国化学会、中国力学学会第九届全国流变学学术会议论文摘要集[C];2008年
7 罗迎社;李应明;杨柳;刘斐;王智超;;复杂曲面钛合金零件的等温流变成形[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
8 陈锐林;张旭;楼伟蜂;曾庆元;;高耐压鱼雷壳体力学性能要求及材料选择思考[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
9 孙建林;康永林;肖邦国;安林;;镁合金半固态材料成形与浆料制备工艺研究[A];第九届材料科学与合金加工学术会议专刊论文集[C];2004年
10 张新建;乐启炽;崔建忠;;金属半固态成形工艺及其新分类方法[A];第二届半固态金属加工技术研讨会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗迎社;金属流变成形的理论、实验与应用研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
2 朱光磊;AZ91D镁合金高剪切流变成形理论与工艺研究[D];北京有色金属研究总院;2010年
3 吕书林;半固态铝合金的超声振动制浆及其流变成形技术研究[D];华中科技大学;2012年
4 帅词俊;熔锥型光纤器件的流变成形机理、规律与技术研究[D];中南大学;2006年
5 谭建波;半固态合金熔体流变充型理论研究[D];北京交通大学;2007年
6 刘文;半固态合金熔体的表观粘度研究[D];北京交通大学;2007年
7 胡勇;原位镁基复合材料制备及流变成形研究[D];南昌大学;2009年
8 丁义明;Markov算子的渐近行为与经济系统的几个问题[D];北京师范大学;2002年
9 宫良;宽带数字通信系统中低密度奇偶校验码的研究[D];上海交通大学;2011年
10 张小立;铝、镁合金半固态浆料制备技术的研究[D];大连理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马廷威;AZ31镁合金连续流变成形的研究[D];东北大学;2008年
2 吴孝泉;原位自生Mg_2Si/AM60复合材料性能及流变成形的研究[D];南昌大学;2010年
3 韩婧潇;基于流变学模型的半固态浆料流变成形数值模拟[D];南昌大学;2012年
4 朱光磊;LSPSF法制备半固态A356浆料工艺参数的优化[D];南昌大学;2007年
5 彭梁锋;ZL117合金半固态浆料的稳定性和流变性研究[D];昆明理工大学;2006年
6 胡斌;工艺参数对半固态铝合金浆料组织的影响[D];南昌大学;2006年
7 李艳磊;自孕育法流变压铸变形铝、镁合金研究[D];兰州理工大学;2012年
8 薛跃腾;A356半固态金属浆料的制备及压铸工艺的数值模拟[D];河北工业大学;2007年
9 王群;LSPSF法流变重力成形的试验研究[D];南昌大学;2011年
10 龚昊;低密度奇偶校验码的性能与构造研究[D];上海交通大学;2008年
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