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《锯齿状翅片的犁削-挤压成形研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、摘要硕士学位论文锯齿状翅片的犁削-挤压成形研究摘要本文以强化传热中常用的传统二维亚结构为基础,提出了一种新型的热功能表面结构——锯齿状结构,该结构不但具有犁削槽、一次翅等亚结构,还具有锯齿状的微结构—锯齿结构。锯齿状翅片能进一步增大比表面积,同时通过诱发附面层湍流实现强化传热。通过锯齿状翅片的成形机理分析,发现锯齿状翅片的成形经历了犁切、挤压、成翅和裂解四个阶段,在犁削—挤压过程中,这四个阶段同时进行,在犁切进行的同时,发生翅片的挤压、成翅和裂解。通过对翅片顶端裂解机理分析,发现翅片裂解的根本原因在于剪切变形,其裂
2、解过程经历了剪切断裂、滑移微裂和周期成翅三个阶段。研究了影响翅片成形的因素,了解了挤压角、挤压倾角、后角、刃宽和犁削—挤压深度、犁削—挤压速度对一次翅成形、裂解结构的成形的影响规律,并得到了这些参数的最佳范围。运用塑性力学理论分析了犁削—挤压加工过程中的材料变形,利用有限元软件(deform-3D)建立了有限元模型,利用该模型模拟了犁削—挤压加工过程,实现了犁削—挤压过程的动态仿真,模拟了各刀具参数和运动参数对平均翅高的影响规律;模拟了犁削—挤压力和应力场分布,为优化刀具结构提供了依据。最后对本文的研究结果和研究结
3、论进行了总结。关键词:锯齿状翅片犁削—挤压加工有限元刚塑性I华南理工大学硕士学位论文AbstractBasedontraditional2Dsubstructureinheatstrengthening,anewheatfunctionsurfacestructure–denticularstructure,isputforward.Theverystructurenotonlyhassuchsubstructureasploughedgroovesandprimaryfin,butalsohasdenticula
4、rmicro-structure.Thedenticularstructurefincanfurtheraugmentspecificarea;meanwhileitcaninduceturbulentflowandrealizestrengthenedheattransmission.Theanalysisofdenticularfin’sformingtheoryhelpusbetterunderstand4stepsofthefin’sformation,andtheyare:ploughing,extrus
5、ion,fin’sformationandcracking,furthermore,thosefourstepshappenssimultaneously.Analyzingthecrackingtheoryonfins’top,thepaperattributesthebasiccauseofcrackingtosheardeformation,andcrackingprocessconsistsof3steps,theyare:shearingbreakage,slippingcrackandperiodica
6、llygeneratingfins.Throughtheexperiments,thepaperstudieshowextrusionangle,extrusionobliquityangle,clearanceangle,cutter’swidth,plowing-extrusiondepth,andplowing-extrusionspeedaffecttheformationofprimaryfinandcrackingstructure.Theoptimumrangesoftheaboveparameter
7、sareobtained.BasedonDEFORM-3D,theFEMmodelforplowing-extrusionprocessissetup;,whichaidsinsimulatingdynamicprocessofmaterial’sdeformation,alsotheeffectsthatprocessingparametersandcutter’sparametershaveonfin’smeanheightaresimulated.Andalso,thedistributionsofstres
8、sandstrainfieldhavebeensimulated,whichisadvantageousforcutter’soptimization.Atlast,theauthordrawsconclusionsontheresearchresult.Keywords:denticularfin;plowing-extrusion;FE;rigid-pl