超声振动对Q235钢高温变形过程影响的研究.pdf

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1、中图分类号：TE142单位代码：10425学号：Z12040293超声振动对Q235钢高温变形过程影响的研究ResearchofUltrasonicVibrationEffectOnQ235SteelDuringHotDeformationProcess工程领域：机械工程研究方向：机械制造及自动化作者姓名：李翠翠校内导师：贺庆强副教授现场导师：刘永彬高工二〇一五年四月ResearchofUltrasonicVibrationEffectOnLowCarbonSteelHotDeformationAThesisSubmittedfortheDegreeofEngineeringMast

2、erCandidate：LiCuicuiSupervisor：AssociateProfessorHeqingqiangCollegeofMechanical&ElectronicEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究王作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的，。尽我所知除文中已经加Ｗ标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学一（华东）或其它教育机构的学位或学历证书而使

3、用过的材料。与我同工作的同志对研究所做的ｆｅ何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律贵任。学位论文作者签名：奎累輩日期：２０１５年５月３０日学位论文使巧授权书本人完全同意中国石油大学）（华东有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部口（机构）送交，，、赠送和交换学位论文允许学位论文被查阅、借阀和复印将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。’保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名

4、：杳琴琴日期：２０１５年５月３０日指导教师豁名：４日期：２０１５年５月３０日；＾摘要借鉴现有低碳钢热变形抗力和奥氏体动态再结晶演化过程的常用数学模型，通过建立Q235钢热模拟压缩试验及金相观测变形后试样内奥氏体晶界，建立了计算Q235钢热变形过程中高温变形抗力的数学模型，并通过编写VUMAT用户子程序将上述数学模型嵌入到有限元计算分析过程中。完成了超声振动辅助金属热成形试样装置的方案设计，并设计了指数形式的超声振动变幅杆。为分析宏观变形条件的变化对超声振动激励下Q235钢热成形过程的影响，利用ABAQUS软件对超声振动激励下Q235钢试样的热压缩过程进行了仿真分析，并选择

5、了标准的正交试验表格，该表将具有代表性的宏观变形条件组合。分析结果表明：超声振动激励不仅使Q235钢圆柱试样热变形中奥氏体动态再结晶提前发生，而且使奥氏体的晶粒更加细化；当变形程度为40%时，无超声振动激励的试样高温压缩后呈鼓形；同样条件下，施加超声振动激励后的试样右下端变形后呈象足形；各因素按照对晶粒细化影响程度大小排序为：变形程度、超声振动的频率、振幅、应变速率、变形温度；另外，仅变形程度对Q235钢圆柱试样内奥氏体最大晶粒尺寸产生影响，其余因素的影响皆不明显。关键词：超声振动，Q235钢，热成形，有限元分析IABSTRACTInordertosetuptheQ235steelm

6、athematicalmodelscalculatingthedeformationstressathightemperature,thein-housemademicro-computeraidedhotpressingmachinewasconstructfortheexperimentandtheoriginalaustenitegrainboundarywasobservedbymetallographicmicroscope.Themathematicalmodelsalsobasedontheexistingmodelsdescribingthelow-carbonste

7、eldeformationstressmodelsandtheausteniterecrystallizationandgrainsizeevolutionmodels,whichwereimplementedintofiniteelementanalysisthroughuserdefinedsubroutineVUMAT.Theexperimentequipmentwasdesignedfordescribingultrasonicvibratione