az31镁合金板条温热电磁成形实验及本构模型研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要高速率成形是一种在极短瞬间释放出高能量，通过脉冲载荷的冲击作用而使金属变形的高能率成形方法，相对传统静力成形可以在很大程度上提高材料的成形性能。而某些金属和合金在室温下很脆，较难承受塑性加工，若在变形前将其加热到某一相对高的温度，便可顺利进行加工，这样金属材料在进行塑性变形时，除产生硬化外，还可以产生部分回复，明显减少内部应力，降低变形抗力，提高塑性。因此，充分利用温热高速率成形的复合优势来提高材料的成形性能，并且研究金属材料高速率温热成形下本构关系以指导材料的变形分析非常必要。本文研究了基于电磁成形方法的高速率温热变形，归纳出高速率温热电磁成形中材

2、料本构关系是影响材料成形性能提高的重要因素，应变率和温度的提高决定了材料本构关系的变化，并且材料变形中的应变率效应明显。文中通过基于电磁成形方法的实验，在毛坯工件上磁压力载荷分布均一的条件下，得到镁合金材料的成形高度、磁压力和应变等试验数据，并研究镁合金在高速率温热成形条件下的变形行为，分析放电电压、放电电容、成形温度对镁合金材料成形性能的影响规律。再通过SHPB(霍普金森压杆实验)实验得到镁合金在温热高速率条件下的应力应变曲线，并根据模型选择、数值计算建立得到镁合金在温热高速率成形下的本构方程。最后根据前期得到的实验数据和数值模拟得到的模拟结果来验证求得的本构方程的准确性。结

3、果显示，所求得的本构方程能很好地模拟材料的变形过程，具有一定的理论指导意义。关键词：高速率成形；温成形；本构关系；镁合金；电磁成形武汉理工大学硕士学位论文AbstractHighvelocityforming(HVF)istheshapingmethodofmaterialsbyimpulseimpactpressurewimrapidlyconveyingenergytoworkpieceduringveryshortdurations．Thematerialformabilityislargelyimprovedcomparedtostaticformingmethod．A

4、ndsomekindsofmetalsandalloysalebridleatroomtemperatureandaredifficulttoprocessUnderplasticprocessing，SOthesemetalscallbesmoothprocessingiftheyareheatedtoacertaintemperaturebeforethedeformation．ItCangeneratesomeresponse，significantlyreduceinternalstressanddeformationresistance，improvetheplast

5、icityinadditiontoproducework-hardening．Forthere,a$onthatmakingfulluseofadvantagesofelectromagneticforming&warmformingtoimprovetheformingperformance．SoitisindispensabletostudytheconstitutivemodeloftheCompositeFormingofHVF&Warmformingtoguidemetals’transformation．ThecompositeformingofHighveloci

6、tyforming&WarmformingWasstudiedbasedonelectromagneticformingmethod．Itwassummarizedthechangeofconstitutiverelationtobeimportantfactoreffectingthematerialhi．gllvelocityformability．Thestrain-rateandtemperatureimprovementdeterminedtheconstitutivechange．Effectofstrain-rateWasobvious．Theconstituti

7、vemodelofHVF&WarmformingWasresearchedbasedontheelectromagnetic、7l，itllaccessorialsheetmethod，whichhaduniforillelectromagneticforce．WithanalyzedthedeformationphasesundertheHVF&Warmformingconditions．AndAnalysisoftheimpactoftheDischargevoltage，dischar