高强度蜂窝半格结构件滚压成形技术研究

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1、中图分类号UDC硕士学位论文学校代码密级10533高强度蜂窝半格结构件滚压成形技术研究ResearchonRollFormingTechnologyforHigh-strengthHoneycombHalf-cellStructures作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：梅明机械工程机械制造及自动化机电工程学院傅志红教授答辩委员会主席蕴近墨中南大学2013年5月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方

2、外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：—蛆日期：型坚一年上月工日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文

3、全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。兰!丝年』月1日高强度蜂窝半格结构件滚压成形技术研究摘要：金属蜂窝芯材是一种多胞蜂窝巢穴的仿生材料，具有密度小、刚度低、压缩变形能力大且压缩变形可控等优点，是理想的缓冲吸能材料，作为各种防撞缓冲结构广泛应用于航空航天及在轨道交通领域。制备高强度铝蜂窝芯材的最关键工艺流程之一是高强度蜂窝半格结构件的成形。蜂窝半格结构件的成形质量直接影响金属蜂窝芯材的承载强度与制备难易程度，因此对蜂窝半格结构件滚压成形关键技术的研究具有一定的意义，论文主要内容如下：(1)对蜂窝半格

4、结构件的滚压成形理论进行了研究，分析了材料在滚压成形过程中的弹塑性弯曲变形应力应变状态，测试了铝箔材料的力学性能，并着重分析了成形辊齿数、齿廓及材料力学性能对滚压成形过程的影响。(2)运用ANSYS．LS／DYNA分析软件对各工艺参数条件下滚压成形过程进行了模拟，建立了符合实际的理论模型及模拟条件，实现了蜂窝半格结构件滚压成形的快速建模与分析的自动化。(3)在分析蜂窝半格结构件在滚压成形过程中产生缺陷的原因的基础上，研究了成形辊齿数对蜂窝半格结构件成形质量的影响，结果表明成形辊齿数为40时，成形效果最佳；提出

5、了梯形共轭齿廓辊滚压成形蜂窝半格结构件，消除了传统梯形齿廓辊啮合传动不稳定性给成形件造成的缺陷。研究了箔材力学性能对滚压成形的影响，结果表明加工材料的屈服强度不宜高于400MPa。(4)根据有限元分析结果，研制出滚压成形装置，并进行了实验研究。结果表明：有限元分析得到的成形辊齿数、齿廓和材料力学性能与成形件质量关系与实验结果吻合，为滚压成形装置的优化设计提供了依据。图62幅，表13个，参考文献61篇关键词：蜂窝芯材；高强度；蜂窝半格结构件；滚压成形；成形辊；ANSYS／LS．DYNA分类号：TG306Rese

6、archonRollFormingTechnologyforHigh-strengthHoneycombHalf-cellStructuresABSTRACT：Metalhoneycombnestsofbionicmaterial．coreiSakindofmulti．cellularIthasadvantagesoflowdensity,lowrigidity,strongshockresistanceandcompressivedeformationcontrollablecharacteristics，

7、whicharewidelyusedintheaerospacelandingandanti-collisionstructureofthehigh-speedtrain．Oneofthemost。crucialprocessinmanufactureofhigh．strengthaluminumhoneycombcoreisformingofhigh-strengthhoneycombhalf-cellstructuresThequalityofhoneycombhalf-cellstructuresdir

8、ectlyaffectonintensityofthemetalhoneycombcoreanditsmanufacturing．Therefore，theresearchonkeytechnologiesofhoneycombhalf-cellstructuresrollforminghasgreatsignificance．111emaincontentsareasfollows：(1)Ther