一、体积成形过程物理模拟技术的研究及应用（论文文献综述）
王鹏[1]（2021）在《基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化》文中指出冲压模具是影响汽车覆盖件成形质量的关键因素之一。冲压模具处于循环的高载荷冲击之下,容易因应力过大导致模具破损,因此冲压模具的结构强度分析十分重要。在结构强度分析中,载荷信息传递一般有均布载荷加载和载荷映射两种方式,均布载荷加载是将载荷平均分布在实体模具型面网格上,该方法得到的分析结果不精确。载荷映射是将板料网格节点力映射至实体模具型面网格,实现载荷信息的传递,然后进行结构强度的计算,该方法获得的结果更精确,但对于型面特征较复杂的汽车覆盖件,该方法的计算时间长,成本高。针对上述问题,本文研究了基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化方法,通过接触摩擦传递载荷信息。主要研究内容包括:1)基于板料成形数值模拟技术求解了冲压载荷。基于罚函数法,构建了汽车覆盖件板料与冲压模具的接触模型,基于修正的库伦摩擦定律,构建了摩擦模型,并结合基于Hill屈服准则的材料模型,实现了板料成形模拟,获得了合理的工艺参数值、成形力和板料网格节点力,为实现模具结构分析奠定基础。2)提出了基于模具弹塑性体模型的板料成形数值模拟方法。将Dynaform板料成形数值模拟技术应用于模具结构强度的研究,实现了冲压工艺参数的快速调整和冲压仿真有限元模型的高效构建,引入了模具弹塑性体模型,通过接触摩擦求解实体模具型面网格节点力,避免了复杂的载荷映射过程,最后对比了基于载荷映射方法的模具结构分析结果,验证了该方法的有效性。3)基于变密度法实现了汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化。提出了划分实体构建模具有限元网格的方法,保证了结构优化和结构分析的模具型面节点信息一致,避免了载荷映射的节点搜索和插值计算过程,实现了载荷信息的快速传递,并基于变密度法,实现了冲压模具结构拓扑优化,最后结合优化结果和实际模具设计经验重新构建了模具模型,改善了模具结构的受力情况。4)设计开发了汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统,并利用该系统实现了地板横梁拉延凸模的结构强度分析。基于退步横向移动算法,实现了汽车覆盖件冲压模具物理运动模拟,基于系统窗口调用的方法,集成了模具结构分析功能。
孙永刚[2]（2021）在《TiBw增强高温钛基复合材料构件锻造成形及组织性能调控》文中研究说明颗粒增强钛基复合材料（PRTMCs）具有高比强、高蠕变抗性、耐高温等优点,是实现航空发动机系统结构轻量化的关键备选材料。传统熔铸法制备的复合材料由于晶粒粗大,变形抗力大等原因不利于大规模应用,热加工技术近年来成为改善钛基复合材料（TMCs）组织与性能的有效手段。本文采用原位自生法制备了低体积分数TiB短纤维（TiBw）增强的TMCs,通过等温多向锻造变形技术（IMDF）获得了超细晶基体组织,分别探究了近α高温钛合金及其复合材料在不同温度下热变形对微观组织及综合力学性能的影响,阐明了变形温度对动态再结晶机制的影响,揭示了硅化物动态析出行为及析出机理。并结合有限元数值模拟方法确定了 TMCs盘件的锻造成形工艺。主要研究结果如下:IMDF能够显着改变复合材料的微结构,促进基体晶粒发生动态再结晶,改善TiB的分布。一道次IMDF变形过程中动态再结晶机制（DRX）主导高温钛合金晶粒细化,随着锻造温度降低,合金的再结晶机制由非连续动态再结晶机制（DDRX）转变为连续动态再结晶机制（CDRX）,平均晶粒尺寸由1010℃变形时的4.02 μm降至920℃时锻造后1.88 μm,低的变形温度有利于促进DDRX和CDRX双机制协同作用,并在锻后组织中观察到硅化物在晶界和位错处析出。复合材料经二道次IMDF后获得了均匀的等轴超细晶粒,基体发生完全动态再结晶,875℃变形后基体由DRX晶粒和位错胞组成,而800℃锻造后形成大量DRX晶粒和超细纳米晶粒,基体晶粒平均尺寸由0.77 μm降至0.59 μm。此外,IMDF也使得TiB的长径比从7.3下降至4.2,TiB也促进了锻造过程中基体晶粒的细化。IMDF变形促进高温钛合金及其TMCs中析出了大量的S2类型的硅化物,硅化物的析出行为与变形温度密切相关。随着锻造温度降低,硅化物的析出位置由α和β相界面和晶界处扩展至相界、晶界及晶粒内部。硅化物平均尺寸也由有950℃锻造后的200～250 nm降至800℃变形后的～100 nm。低温IMDF变形能够促进纳米硅化物的均匀析出,其形核和长大依赖于Zr和Si元素的扩散。此外,基体DRX行为和硅化物析出存在交互作用,位错诱导硅化物弥散析出,硅化物能促进基体晶粒DRX行为,并钉扎晶界,抑制晶粒长大。高温钛合金及其复合材料经IMDF后强塑性得到同步提升,经920℃锻造后,合金的室温抗拉强度可达1148.7 MPa,延伸率提升至10.6%;650℃高温拉伸强度达719.5 MPa,延伸率为19.3%,锻态高温钛合金强塑性的综合提高归因于细晶强化和位错强化。此外,IMDF后TMCs的室温抗拉强度最大为1320.3 MPa,延伸率为5.8%;而950℃锻后抗拉强度仅为1126.0 MPa,延伸率达9.3%,锻态TMCs的强塑性明显不匹配,这与增强相在变形过程中的断裂和粗大硅化物在晶界处析出有关。复合材料在650℃高温拉伸强度达758.3 MPa,延伸率为19.7%。锻后复合材料强度的提升主要由细晶强化、第二相强化和TiB短纤维载荷传递共同作用。此外,TMCs的室温拉伸行为对拉伸应变速率较敏感,随着外部加载速率增加,其抗拉强度和延伸率呈现出明显的不匹配现象。利用数值模拟技术研究了 TMCs盘件成形规律,制定了最佳的叶盘成形工艺。通过开式模锻整体成形工艺获得了组织和性能优异的TMCs盘件,盘件室温抗拉强度达1281 MPa,延伸率为6.14%;650℃高温拉伸强度为778 MPa,延伸率为14.15%。并探索了热处理制度与锻件组织及性能的关系,控制等轴晶粒含量可获得700℃高温性能优异的微观组织。
齐羿[3]（2021）在《汽车盘式转向节锻造工艺及成形过程数值模拟研究》文中研究指明转向节作为汽车结构中关键的保安件,承担着托载车体质量,传递转向力矩和前轮刹车制动力矩,起到输出灵活转向和稳定行驶作用。因此,转向节要求具有良好的综合机械性能,保证汽车行驶的安全可靠。随着汽车工业的蓬勃发展和近年来重卡领域产量激增,转向节的需求量越来越大,如何能够高质量、低成本、高效率的产品开发和制造对企业实现良好口碑、高效益、高市场占有比来说尤为关键。因此,锻造新工艺的不断探索和研究,对于促进我国汽车行业和零部件锻造产业的发展具有重要意义。本文针对某国内知名重卡制造商目前采用8000T热模锻压力机组线生产的某型盘式转向节主要存在盘面边缘处不满模废品比例约1.82%、盘面外边缘多处锻造细微折纹致废约5.54%的制造难题,通过锻造工艺设计和成形过程数值模拟的综合应用,成功开发新热锻模工艺和优化模具设计,改善现有盘式转向节产品高废品率、高成本损失问题,实现产品质量的大幅提升,废品率得到显着降低,为企业节省生产成本、创造更大经济效益的效果明显。本文主要工作和结论如下:1、对研究对象工艺分析、绘制锻件图、选择设备吨位、锻造工艺工步、坯料设计和选定、热锻模模具设计与开发,拟定两套转向节产品的锻造工艺方案;同时,还提出了一种较为理想的工艺优化方案,未来技术开发和突破的方向;2、利用DEFORM软件对拟定两套工艺方案数值模拟,并根据实际生产结果进行比照,经验证数值模拟的结果是具备可信性的,与实际基本吻合;3、通过数值模拟和实际生产作结果对比证明,两种工艺方案得到的产品质量较原生产工艺大幅提升,其中方案二更加优于方案一,推荐工艺方案二作为该型盘式转向节后期批量生产的锻造工艺方法,废品率由原约共7.36%降低至约1.01%,有效改善产品质量,减少废品损失。
乔士宾[4]（2021）在《SA508Gr.4N钢大锻件锻造过程组织演变与工艺优化》文中进行了进一步梳理随着能源和环境问题的日益凸显,国家制定了碳达峰的战略部署,而核能这一清洁、高效、稳定的能源越来越受到关注。管板、封头等核电用大型饼类锻件作为核电站的重要部件,其锻件成材率成为了制约核电生产成本及周期的重要因素。本文以核电用SA508Gr.4N钢φ4000 mm×1000 mm大型饼类锻件为研究对象,研究了该材料加热、变形、道次间隔过程中微观组织演变规律,并建立了相应的数学模型;提出了针对大锻件最后一火次多道次锻造时心部晶粒细化的锻造方案;通过Deform-3D软件对大型饼类锻件预成形和终成形锻造工艺进行了优化。本文主要研究工作如下:通过等温热处理炉和高温共聚焦显微镜研究了加热工艺参数（保温温度和时间）对SA508Gr.4N钢晶粒长大规律的影响,并建立了晶粒长大模型;通过高温高聚焦显微镜动态观察到SA508Gr.4N钢的奥氏体晶粒长大实质为晶界迁移过程。通过单道次热压缩试验研究了变形参数对SA508Gr.4N钢的流变应力和微观组织演变的影响,随变形温度的增加和应变速率的下降,流变应力、动态再结晶体积分数和完全动态再结晶后的晶粒尺寸逐渐增加;建立了该材料的高温流变应力和动态再结晶微观组织模型。基于双道次热压缩,研究了变形参数（变形温度、应变速率、应变量、初始晶粒尺寸和道次间隔时间）对SA508Gr.4N钢的静态和亚动态再结晶规律的影响,并建立了静态和亚动态再结晶动力学和晶粒尺寸模型。当初始晶粒尺寸≥256μm时,亚动态再结晶后晶粒尺寸不发生变化。通过控制最后一火次锻造温度在1050～1150℃之间,并采用阶梯增加的三道次锻造方案（如:5%,8%,13%）,可使心部晶粒尺寸等级小于3级。基于数值模拟分析的结果（等效应变场、应力场、温度场和晶粒尺寸分布）,改进了预成形和终成形锻造工装和工艺。预成形时采用5°锥形砧进行镦粗,采用窄平砧外缘旋转锻造（旋转角度60°）进行端面平整。终成形时采用外缘旋转锻造（旋转角度60°）,道次压下量100 mm。
赵熠堃[5]（2021）在《铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟》文中研究说明半固态粉末成形技术是一项前景广阔的近净成形技术,这项技术不仅兼有液态以及固态金属成形的优质特性,而且还包含粉末冶金的优点。半固态金属粉末成形技术打破了传统的枝晶凝固方式,该技术制备的成品材料具有晶粒微小、尺寸均匀、变形抗力小和成形工艺过程短等显着优点。当前对半固态粉末的转变机理的研究较为成熟,但对建立符合材料实际变化过程的本构模型并将其应用到数值模拟技术中的研究仍然处于探究阶段,对有些重要的影响因素并没有考虑在内,而这部分研究是半固态金属成形数值模拟的前提。本文以铝合金粉末的触变轧制成形作为研究对象。采用试验与数值模拟技术相结合的方法,详细研究了初始相对密度、温度、应变速率和固-液相分数等主要因素对铝合金粉末半固态触变轧制成形的影响规律,为金属粉末半固态成形技术的进一步研究提供了借鉴价值,也可为半固态近净成形技术的发展和应用奠定一定的基础。本文以2024铝合金粉末作为研究材料,采用材料数值模拟和试验相结合的方法,确定了其最佳组分,探究了该材料的半固态成形工艺窗口和半固态触变成形特性。设计了一种可连续制备金属粉末半固态浆料的设备。通过半固态压缩试验所获得的不同半固态温度、初始相对密度和应变速率下的应力-应变数据和Zener-Hollomon参数的三种Arrhenius型方程建立了液相分数处于30%和60%之间的2024铝合金粉末半固态触变成形的本构模型,为半固态粉末成形数值模拟提供了数学模型。借助Fortran高级程序语言,将建立的数学本构模型嵌入到Deform-3D软件,并通过单轴热压缩数值模拟结果与试验结果的比较验证了嵌入到数值模拟软件的本构模型的准确性。运用经二次开发的Deform-3D软件的金属塑性成形数值模拟技术和Fluent的凝固熔化模拟技术,研究了主要因素对轧制带材的影响规律,并探究了在确定的半固态温度范围内,浆料在轧制成形过程中的凝固机理。
孙冬[6]（2021）在《Ti-37Nb合金高温塑性变形机理及热加工性能研究》文中指出TiNb合金因具有形状记忆效应、抗腐蚀性、低弹性模量、无毒性、超导电性和可加工性等优良性能而在工程领域得到了广泛应用。TiNb合金中Nb元素含量的高低对其性能具有显着影响,Ti-37%Nb（原子分数）合金以其优异的超导性能和良好的延展性在低温超导领域得到了重要应用。塑性成形作为重要的加工手段,在TiNb合金走向工程领域的过程中扮演着重要的角色。塑性成形不仅可以制造出一定形状的TiNb合金零部件,对TiNb合金的微观结构也具有重要影响,进而影响TiNb合金的相关性能。因此,本文以Ti-37%Nb合金为研究对象,将高温力学性能实验、X射线衍射实验、金相显微实验、电子背散射衍射实验、透射电子显微实验、元胞自动机模拟技术和有限元模拟技术相结合,对TiNb合金微观结构演化规律、高温塑性变形机理以及热加工性能进行研究,具有重要的科学意义。本文的主要研究成果如下。根据高温力学性能实验及材料表征实验结果,研究了TiNb合金在不同变形温度（700～1000℃）和不同应变速率(0.0005～0.5s-1)下的塑性变形机制。TiNb合金在高温塑性变形时,位错滑移是其主要塑性变形机制,在塑性变形过程中,加工硬化与动态软化同时存在。当TiNb合金试样在700℃发生塑性变形时,主要软化机制为动态回复。随着变形温度的升高,动态软化机制逐渐转变为动态再结晶,而且当变形温度升高到1000℃时,动态软化机制从非连续动态再结晶转化为连续动态再结晶。基于TiNb合金在不同变形温度（700～1000℃）和不同应变速率(0.0005～0.5s-1)下的单向压缩应力应变曲线,采用Arrhenius本构模型,建立了TiNb合金高温本构方程,并在此基础上建立了TiNb合金基于应变补偿的高温本构方程。结果表明,所构建的TiNb合金高温本构方程可以较为精确地预测TiNb合金的高温塑性流动行为,TiNb合金在高温变形条件下属于应变速率敏感型材料,流动应力随着变形温度的升高而减小,随着应变速率的增加而增大。TiNb合金高温本构方程为后续TiNb合金塑性变形的有限元模拟提供了精确的材料模型。根据TiNb合金在不同变形温度（700～1000℃）和不同应变速率(0.0005～0.5s-1)下对应于0.3、0.6和0.9真实应变的真实应力数据,基于动态材料模型建立了TiNb合金在不同应变下的热加工图,结合TiNb合金高温塑性变形时的显微组织,确定了TiNb合金的失稳区域和可加工区域,阐明了TiNb合金的热加工性能。研究结果表明,TiNb合金在低温高应变速率下变形时的主要失稳形式为塑性流动局域化。TiNb合金的良好的热加工区域为变形温度在765-910℃之间且应变速率小于0.0007s-1以及变形温度在960-1000℃之间且应变速率在0.002-0.1s-1之间。基于元胞自动机系统,建立了TiNb合金高温塑性变形非连续动态再结晶模型。将元胞自动机模拟、金相显微实验和EBSD实验相结合,进一步揭示了TiNb合金非连续动态再结晶的基本规律。研究结果表明,元胞自动机模拟可以直观地显示TiNb合金在高温塑性变形过程中的非连续动态再结晶行为的演化过程,TiNb合金变形试样中动态再结晶晶粒尺寸和体积分数随着变形温度的升高而增大,随着应变速率的加快而减小,而且非连续动态再结晶晶粒的随机取向效应有助于削弱TiNb合金试样中变形织构的强度。基于构建的TiNb合金Arrhenius本构模型,采用刚粘塑性有限元法,对Cu/TiNb异温包覆挤压进行了有限元模拟。异温包覆挤压能够显着降低Cu包覆层的变形温度,缩小Cu与TiNb合金屈服应力的差距,有利于Cu包覆层与TiNb芯部的协调变形。研究了不同变形温度（700、800和900℃）、不同摩擦系数（0.3、0.5和0.7）和不同凹模入口角（60、120和180°）对Cu/TiNb异温包覆挤压成形性的影响。模拟结果表明,不同变形温度对Cu包覆层与TiNb芯挤压变形的相对伸长量影响较小;增加Cu包覆层与模具的摩擦系数或增大凹模入口角会显着减小Cu包覆层与TiNb芯挤压变形的相对伸长量,从而有助于Cu包覆层与TiNb芯的界面结合。根据有限元模拟优化的工艺参数,设计了Cu/TiNb合金包覆挤压模具,采用凹模入口角为180°的模具结构,Cu/TiNb合金挤压坯料的尺寸与有限元模拟模型保持一致,并在800℃无润滑条件下进行了Cu/TiNb合金包覆挤压实验,结果表明,Cu/TiNb合金包覆挤压过程中金属流动稳定,包覆层Cu和TiNb合金芯部发生了很好的协调变形,二者之间几乎无明显伸长,实验结果与模拟结果保持了很好的一致性。
徐欣[7]（2021）在《选区激光熔化316L不锈钢多场耦合数值模拟与实验研究》文中研究说明选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）技术作为金属增材制造（additive manufacturing,AM）技术的最重要分支,近年来被广泛应用于航空、汽车、医学等多个行业,受到科学界广泛关注。但是由于SLM成形过程涉及的瞬态多物理场耦合和多种工艺参数组合关系,导致试件成形性能达不到精密加工的要求。在成形过程中,激光能量密度的输入直接影响着试件的力学性能和微观组织,仅依靠传统的实验方法会花费较大的成本且效率极低,而通过数值模拟的方法能够有效帮助我们研究成形过程的熔池瞬态变化,了解成形过程缺陷形成机理,这对工艺参数的选择和优化具有十分重要的意义。因此本文以316L不锈钢为研究对象,建立了多物理场介观尺度热-流-固耦合模型,对SLM成形过程进行熔池温度场和流场的模拟仿真,分析零件缺陷产生的机理;通过实验的方法验证仿真的可靠性,并系统研究了不同工艺参数下SLM成形件性能和微观组织。本文的研究内容主要从以下几个方面展开:（1）结合国内外选区激光熔化加工过程相关文献,总结了SLM工艺技术和数值模拟的相关研究现状。（2）介绍了离散元理论和SLM流体动力学理论基础,分析了选区激光熔化过程的物理现象,包括表面张力、蒸汽反冲压力和由表面张力梯度引起的Marangoni对流以及相变潜热等因素,并建立了SLM成形过程的介观尺度数值模型。（3）利用流体动力学软件模拟了不同激光扫描速度下选区激光熔化过程熔池温度场、流场和形貌尺寸的演变规律,分析了激光扫描过程表面张力梯度和蒸汽反冲压力等对熔池尺寸形貌、温度场和流场的影响规律,得出了不同扫描速度下熔池形貌的变化规律,揭示了成形件表面缺陷的形成机理,并预测出一个较好的SLM加工工艺参数。（4）以316L不锈钢为研究对象,用SLM成形了不同工艺参数试件,对比了相同参数下的实验和数值模拟的熔池尺寸,并对不同扫描速度下成形件上表面微观形貌和球化缺陷等进行观察,得出随着扫描速度的减小,试件表面球化现象呈现先减弱再增强的现象,由大尺寸球化转为小尺寸球化,其实验结果与数值模拟分析结果保持较好的一致性。（5）针对不同工艺参数下SLM成形试件,分析不同激光线能量密度对成形件致密度和显微硬度的影响规律,当激光线能量密度在240 J·m-1左右时,其成形件致密度和硬度较优。同时建立了BP神经网络对成形试件致密度和硬度进行预测,其预测精度较优,采用该预测模型可避免盲目的通过实验的方法来选择合适的工艺参数增大实验成本。并通过SEM和EDS对不同线能量密度下成型件的显微组织和元素进行分析,揭示了激光能量密度输入对晶体形态和元素偏析的影响规律。本文通过对SLM成形316L不锈钢数值模拟和实验研究相结合的方法,对成形过程熔池的演变规律、宏观力学性能和显微组织等展开研究,得出了选区激光熔化加工过程的成形机理,相关研究结果为SLM的工艺参数的选择和优化提供理论指导及应用支持。图[43]表[7]参[85]
郑宝星[8]（2021）在《Ti55531钛合金扭力臂热锻成形工艺及模拟研究》文中认为Ti55531钛合金是一种新型高强高韧近β型钛合金,与广泛用于制造大型航空承力结构件的近β钛合金Ti1023相比,成分偏析不明显,并且具有较宽的加工工艺范围和良好的淬透性,因此适于制造航空用承力模锻件。扭力臂安装于飞机起落架之上,起到将起落架外筒的力矩传递给活塞的作用,是飞机上的重要部件之一。由于扭力臂形状复杂以及Ti55531钛合金材料的变形机制复杂,导致材料变形和微观组织难以控制。因此研究Ti55531钛合金的热变形行为特征和微观组织演化机制,建立Ti55531钛合金材料的数学模型,并在此基础上开展航空用Ti55531钛合金扭力臂的热锻成形工艺研究,不仅对于提高扭力臂的成形质量和使用性能,保证航空飞机的安全性和稳定性具有重要意义,而且能够为航空模锻件的生产制造、微观组织调控和锻造工艺优化提供理论指导和借鉴。本文的主要研究内容如下:（1）通过对Ti55531钛合金的压缩实验数据进行线性拟合得到了不同变形条件下Ti55531钛合金热变形性能参数之间的函数关系,建立了Ti55531钛合金的高温变形本构方程,并通过将计算值与实验值进行对比,以及引入相关系数和平均相对误差对本构方程进行量化分析,验证了本构方程的准确性。通过进一步对压缩实验数据进行回归分析,建立了Ti55531钛合金在锻造过程中的动态再结晶模型,为验证其准确性,采用有限元方法对热压缩实验过程进行了模拟,模拟结果和实验结果吻合较好。（2）对Ti55531钛合金扭力臂的形状和结构特点进行了锻造成形性分析,初步设计了“一模两件”成形工艺,并以Ti55531钛合金材料模型为基础建立有限元模型对其进行了模拟,针对模拟结果中存在的问题进一步设计了“制坯+预锻+终锻”的成形工艺,并通过有限元模拟验证了该工艺的可行性和合理性。（3）通过正交试验法并结合有限元模拟研究和分析了锻造工艺参数对锻件平均晶粒尺寸标准差和成形载荷的影响,并通过极差分析法和方差分析法获得了最佳锻造参数组合,即锻造温度820℃、锻造速度25mm/s、模具温度350℃,采用最佳锻造参数组合得到的锻件平均晶粒尺寸标准差为0.110μm,最大成形载荷为1690t,与16组正交试验方案相比,该方案为最佳方案。
屈文英[9]（2019）在《半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究》文中研究说明汽车轻量化是当前节能环保,守护绿水青山的重要途经。铝合金汽车零部件在轻量化征程中起着举足轻重的作用,如何制备高品质铝合金零部件是当前制造业面临的新的挑战。19世纪70年代提出的半固态成形技术是介于液态和固态成形的新型成形工艺,其产品具有低成本高品质的优势,是汽车轻量化的首选技术。本研究主要针对半固态压铸工艺浆料制备组织不均匀及充型流动不稳定两个问题开展基础理论探索。本文采用以实验为基础和标杆,以数值模拟建模与应用为主的研究策略,开展了 357.0铝合金半固态浆料制备过程中晶粒形貌的演变机制和压铸充型时浆料的多相流动机制研究。首先根据半固态制浆的工艺特点,建立了耦合溶质场、温度场和速度场的相场-格子-玻尔兹曼微观组织模拟模型,基于该模型系统研究了特定范围内参数对晶粒形貌演变的影响机制,揭示了形成球状晶的关键控制因素。其次,针对半固态浆料流动过程中较为典型的固液分离现象建立了充分考虑相间作用的适用于半固态压铸充型模拟的多相流模型。基于该模型研究了工艺参数、型腔形状等对固液分离程度的影响机制,揭示了多相流动过程中宏观流动形态-微观运动行为之间的作用机理,阐明了颗粒在不同区域的流动倾向,解释了不同特征的固液分离现象。全文得到了如下的研究成果:（1）建立了适用于半固态浆料微观组织演变的相场-格子-玻尔兹曼模型（Phase-Field-Lattice-Boltzmann-Method,PF-LBM）,准确模拟了不同参数对晶粒形貌的影响,并给出了研究区域内的溶质分布及速度场,对揭示晶粒形貌演变的内在控制机制提供定量的分析依据。（2）通过微观组织模拟研究得到了如下对工艺优化具有指导性作用的结论:生长空间越小越有利于球状晶的形成。局部晶粒稳定生长过冷度（2.3～16.3℃）越小,球状晶形成的几率越大。晶粒的球形度随稳态冷却速率（0.0162～1.62℃/s）的增大先增大后减小。溶质膨胀引起的自然对流（溶质膨胀系数βc=-4.0～7.3）能够使树枝晶的二次枝晶臂随着自然对流强度的加大而逐渐变细,但不是十分明显。强制对流（0.0001～0.2无量纲量）对低过冷度下生长的晶粒形貌影响程度较小,对高过冷度下的晶粒形貌影响程度十分显着,顺流侧的晶粒生长受到抑制,逆流侧得到促进。（3）依据半固态浆料的特有属性建立了适用于其流动过程多相流动模拟的模型,粘度模型-颗粒相间作用模型-颗粒液相间作用模型的子模型组合为（k-ε realizable）-（Syamlal-O’brien）-（Gidaspow）。（4）基于建立的多相流模型研究了不同参数对浆料流动过程中固液分离的影响机制。总体而言,充型速度越大,固体颗粒相的分布相对低速下比较均匀。随着颗粒尺寸（50 μm,100 μm和150μm）的增加流动前沿的固液分离程度先降低后增加。固液分离程度随着通道弧度的增加而加剧。（5）解释了在不同的区域内（边界层颗粒区和中心颗粒区）颗粒的流动行为,揭示了壁面处及流动前沿产生固液分离的机制。根据流体力学理论及半固态浆料流动过程中各参数对其固液分离的影响探究了相分离缺陷产生的内部机制,得出在浆料固相分数为0.5且颗粒尺寸为100 μm时控制浆料流动速度在一定临界值时20.799 m/s可保证较薄的固液分离层及较适宜的流动状态。（6）本研究为半固态压铸全流程多尺度数值模拟技术的研发丰富了两项内容:微观组织模拟和多相流动模拟,初步建立了两者之间的接口,并与前端材料计算和后续缺陷预测进行了初步的对接。
魏科[10]（2018）在《钛合金大型筋板构件等温局部加载成形不等厚坯料优化研究》文中进行了进一步梳理钛合金大型筋板构件可从材料和结构两方面实现高性能轻量化,已成为航空航天领域高端装备的必然选择。等温局部加载技术融合了等温成形和局部加载两方面的工艺优势,可有效降低成形载荷、拓宽构件成形尺寸和设备成形能力,实现钛合金大型筋板构件的成形成性一体化制造,是迫切需要研究发展的先进塑性成形技术。然而,由于局部加载中材料流动和大型不规则多筋构件结构的双重复杂性,使如何优化设计预成形坯料及控制成形缺陷成为具有挑战性的难题。为此,本文采用有限元数值模拟、理论分析和物理模拟实验相结合的方法,对钛合金大型筋板构件局部加载中的预成形坯料优化设计进行了系统深入的研究,主要研究内容及结果如下:通过分析局部加载的材料流动特征和应变场演化历程,揭示了各加载区交互作用下的近程转移效应:因加载区材料的往复转移,分模线至未加载区首根筋之间会出现局部复合变形,即在第一加载步发生翘曲,第二加载步出现筋错移,且翘曲和筋错移的严重程度与材料转移量呈正相关;邻近分模线区域的坯料体积分配过多会增加材料转移量,是导致折叠的关键原因。通过与整体加载应变场对比观察到:分模线至未加载区首根筋之间会产生一个附加应变场;远离分模线区域的应变与整体加载相似,更换加载顺序对该区域应变影响不大。在此基础上,获得了近程转移效应的影响范围,确定了过渡区与先、后加载区的边界,为发展满足精度和效率的坯料优化设计过程提供依据。针对先、后加载区易出现的充填不满问题,提出了调控分流层位置结合微量体积补偿的不等厚坯料优化设计思路,确定了三种优化方式及其应用条件:I、调整不等厚坯料的分区位置;II、增加不等厚坯料的分区区域;III、增厚不等厚坯料的分区区域。据此,发展了基于正向分步修正的不等厚坯料优化方法。其中,采用优化方式I和II并结合三次迭代的方式III,获得了先、后加载区优化的不等厚坯料,相较于初始不等厚坯料,充填不满率由7.21%下降到了0.05%,所提出的方法不仅改善了充填,而且大幅提高了坯料的优化效率。研究分析了坯料体积分配对材料转移率、过渡区成形缺陷及附加应变场的影响规律,并建立了该区域坯料体积分配与材料转移率的关联关系;基于等厚坯料,通过逐步减少压下量确定了折叠约束下临界材料转移率。将上述两方面研究相结合,发展了过渡区折叠约束下不等厚坯料几何参数可行域的确定方法,并通过模拟和实验验证了可行域的可靠性。通过显着性分析,获得了摩擦因子、坯料制造公差、上模压下量、变形温度的波动对过渡区成形质量的影响,结果表明:摩擦因子、坯料制造公差、上模压下量对过渡区的充填和附加应变场影响较大;仅有摩擦因子影响材料转移和折叠的生成;变形温度对充填、应变和折叠的影响均很小。在此基础上,通过综合考虑确定性因素（坯料几何参数）和不确定性因素的影响,基于双响应面法和NSGA-II多目标优化算法,实现了过渡区不等厚坯料的稳健优化设计。该坯料不仅可以避免不确定性因素波动引起的折叠,而且可改善充填和变形均匀性,同时可提高这两个目标的稳定性。基于正向分步修正的先、后加载区不等厚坯料优化方法以及多目标稳健控制的过渡区不等厚坯料优化方法,最终实现了不等厚坯料的总体优化,为实现钛合金大型筋板构件等温局部加载成形成性一体化制造奠定了重要基础。
二、体积成形过程物理模拟技术的研究及应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、体积成形过程物理模拟技术的研究及应用（论文提纲范文）
（1）基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关研究现状 |
| 1.2.1 冲压载荷求解研究现状 |
| 1.2.2 冲压模具结构强度分析研究现状 |
| 1.2.3 冲压模具结构拓扑优化研究现状 |
| 1.3 论文研究内容及章节安排 |
| 2 基于汽车覆盖件板料成形模拟的冲压载荷求解 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 汽车覆盖件结构工艺分析 |
| 2.3 汽车覆盖件冲压载荷求解的关键技术 |
| 2.3.1 基于板料成形模拟的有限元网格划分 |
| 2.3.2 基于罚函数法的接触处理 |
| 2.3.3 基于修正库伦摩擦定律的切向摩擦处理 |
| 2.3.4 基于Hill屈服准则的材料模型处理 |
| 2.4 汽车覆盖件冲压载荷求解的工艺参数处理 |
| 2.4.1 工具和板料网格模型的检查 |
| 2.4.2 基于汽车覆盖件板料成形模拟的拉延筋设计 |
| 2.4.3 基于汽车覆盖件板料成形模拟的压边力计算 |
| 2.4.4 汽车覆盖件冲压载荷求解的输出处理 |
| 2.5 汽车覆盖件冲压载荷求解实例及分析结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于模具弹塑性体有限元模型的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 汽车覆盖件冲压模具几何模型清理 |
| 3.2.1 汽车覆盖件冲压模具几何模型简化 |
| 3.2.2 汽车覆盖件冲压模具间隙模拟 |
| 3.2.3 汽车覆盖件冲压模具行程确定 |
| 3.3 基于板料成形模拟的冲压模具结构强度分析有限元模型构建 |
| 3.3.1 汽车覆盖件冲压模具体网格划分 |
| 3.3.2 汽车覆盖件冲压模具的运动曲线控制 |
| 3.3.3 汽车覆盖件冲压模具与板料的接触模型构建 |
| 3.3.4 汽车覆盖件冲压模具弹塑性体模型构建 |
| 3.4 冲压模具结构强度分析的有限元模型求解及实例分析 |
| 3.4.1 基于动力学的冲压模具结构非线性分析 |
| 3.4.2 冲压模具结构强度分析实例及结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于变密度法的汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化模型的构建 |
| 4.2.1 冲压模具结构拓扑优化区域的确定及网格划分 |
| 4.2.2 冲压模具结构拓扑优化的边界条件处理 |
| 4.2.3 冲压模具结构拓扑优化的工艺制造约束处理 |
| 4.2.4 基于SIMP材料插值模型的结构优化参数处理 |
| 4.3 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化模型求解 |
| 4.3.1 近似模型拟合及收敛条件的处理 |
| 4.3.2 多起点寻优及约束屏蔽的处理 |
| 4.4 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化实例分析及结果 |
| 4.4.1 汽车覆盖件冲压模具几何重构 |
| 4.4.2 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化结果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统开发 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统总体设计 |
| 5.2.1 系统开发平台及工具的选择 |
| 5.2.2 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统框架设计 |
| 5.3 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统开发的关键技术 |
| 5.3.1 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统环境搭建 |
| 5.3.2 汽车覆盖件冲压模具物理运动仿真 |
| 5.3.3 汽车覆盖件冲压载荷求解功能实现 |
| 5.3.4 冲压模具结构强度分析与优化功能实现 |
| 5.4 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统实例应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（2）TiBw增强高温钛基复合材料构件锻造成形及组织性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.2 钛基复合材料的研究进展和应用现状 |
| 1.2.1 Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si系近α高温钛合金的研究进展 |
| 1.2.2 颗粒增强钛基复合材料的研究现状 |
| 1.2.3 钛基复合材料的应用现状 |
| 1.3 钛基复合材料的热塑性加工 |
| 1.3.1 常规热变形工艺 |
| 1.3.2 剧烈塑性变形工艺 |
| 1.3.3 钛基复合材料的热处理 |
| 1.4 钛基复合材料中的析出相 |
| 1.5 数值模拟技术在钛合金热塑性成形中的发展与应用 |
| 1.5.1 数值模拟技术在金属成形中的发展现状 |
| 1.5.2 数值模拟技术在钛合金成形中的应用 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 实验材料的成分设计与制备 |
| 2.3 热物理模拟实验 |
| 2.4 合金及复合材料高温多向锻造 |
| 2.5 实验分析 |
| 2.5.1 X射线衍射分析 |
| 2.5.2 金相显微分析 |
| 2.5.3 扫描电子显微镜分析 |
| 2.5.4 透射电子显微镜分析 |
| 2.5.5 电子背散射衍射分析 |
| 2.6 力学性能测试 |
| 2.6.1 室温性能测试 |
| 2.6.2 高温拉伸性能测试 |
| 第3章 TiB_w增强高温钛基复合材料多向锻造及微组织研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铸态TiB_w增强高温钛基复合材料的微观组织 |
| 3.2.1 铸态合金的微观组织 |
| 3.2.2 铸态复合材料的微观组织 |
| 3.3 多向锻造对TiB_w增强高温钛基复合材料微观组织的影响 |
| 3.3.1 锻态合金及复合材料相组成 |
| 3.3.2 锻造温度对合金微观组织的影响 |
| 3.3.2.1 微观组织演变 |
| 3.3.2.2 变形中的动态再结晶机制 |
| 3.3.2.3 不同锻造温度下的析出相特征 |
| 3.3.3 锻造温度对复合材料微观组织的影响 |
| 3.4 TiB_w增强高温钛基复合材料硅化物动态析出行为 |
| 3.4.1 锻造温度对硅化物动态析出机制的影响 |
| 3.4.2 硅化物动态析出机制 |
| 3.4.3 第二相颗粒与动态再结晶的交互作用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 TiB_w增强高温钛基复合材料强韧化机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锻态高温钛合金的力学性能 |
| 4.2.1 铸态合金的室温压缩和拉伸性能 |
| 4.2.2 锻态合金的室温压缩和拉伸性能 |
| 4.2.3 锻态合金的高温拉伸性能 |
| 4.2.4 锻态合金失效机理及强化机制分析 |
| 4.3 TiB_w增强高温钛基复合材料的力学性能 |
| 4.3.1 铸态复合材料的室温压缩和拉伸性能 |
| 4.3.2 锻态复合材料的室温压缩和拉伸性能 |
| 4.3.3 锻态复合材料的高温力学性能 |
| 4.3.4 锻态复合材料断裂机理分析 |
| 4.4 TiB_w增强高温钛基复合材料强化机制分析 |
| 4.4.1 复合材料室温拉伸行为 |
| 4.4.2 复合材料强化机制分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 TiB_w增强高温钛基复合材料构件成形及组织优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 复合材料热变形行为热-力模拟 |
| 5.3 构件成形数值模拟结果及分析 |
| 5.3.1 盘件成形过程条件 |
| 5.3.2 盘件成形方案1 模拟结果及分析 |
| 5.3.3 盘件成形方案2 模拟结果及分析 |
| 5.3.4 盘件成形方案3 模拟结果及分析 |
| 5.4 构件锻造成形工艺及分析 |
| 5.5 TiB_w增强高温钛基复合材料构件的组织性能研究 |
| 5.5.1 复合材料锻件微观组织观察 |
| 5.5.2 复合材料锻件力学性能 |
| 5.6 TiB_w增强高温钛基复合材料锻件后处理工艺研究 |
| 5.6.1 热处理对锻件微观组织的影响 |
| 5.6.2 热处理对构件力学性能的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）汽车盘式转向节锻造工艺及成形过程数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 汽车转向节锻造工艺的现状和发展 |
| 1.2.1 锻造工艺概述 |
| 1.2.2 汽车转向节锻造工艺现状 |
| 1.2.3 未来发展方向和趋势 |
| 1.3 数值模拟技术在锻造中的应用和发展 |
| 1.3.1 国外应用和发展情况 |
| 1.3.2 国内应用和发展情况 |
| 1.3.3 未来发展前景 |
| 1.4 课题来源和意义 |
| 1.5 课题研究内容及技术路线 |
| 1.5.1 课题研究内容 |
| 1.5.2 课题解决问题与预期效果 |
| 1.5.3 课题技术路线 |
| 第2章 汽车盘式转向节的锻造工艺和锻模设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 盘式转向节零件图分析 |
| 2.3 盘式转向节锻件图设计 |
| 2.4 盘式转向节热模锻工步设计 |
| 2.4.1 终锻工步设计 |
| 2.4.2 预锻工步设计 |
| 2.4.3 制坯工步设计 |
| 2.5 模锻力计算与设备选择 |
| 2.5.1 模锻力计算 |
| 2.5.2 设备选择 |
| 2.6 坯料选择与设计 |
| 2.7 热模锻锻模设计 |
| 2.7.1 终锻模设计 |
| 2.7.2 预锻模设计 |
| 2.7.3 墩粗模设计 |
| 2.8 锻造工艺方案确定 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 塑性有限元法基础理论和数值模拟系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 刚粘塑性有限元理论和方法 |
| 3.2.1 基本假设 |
| 3.2.2 基本方程 |
| 3.2.3 变分原理 |
| 3.2.4 求解过程 |
| 3.3 热力耦合分析理论和方法 |
| 3.3.1 基本方程 |
| 3.3.2 变分方程 |
| 3.3.3 求解过程 |
| 3.4 摩擦模型 |
| 3.5 锻造成形数值模拟系统 |
| 3.5.1 数值模拟系统概述 |
| 3.5.2 常用DEFORM软件介绍 |
| 3.6 转向节模型简化及模拟初始条件设置 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 汽车盘式转向节热模锻过程模拟和结果分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工艺方案一的数值模拟与结果分析 |
| 4.2.1 制坯过程数值模拟 |
| 4.2.2 预锻过程数值模拟 |
| 4.2.3 终锻过程数值模拟 |
| 4.2.4 工艺方案一模拟结果分析 |
| 4.3 工艺方案二的数值模拟与结果分析 |
| 4.3.1 制坯过程数值模拟 |
| 4.3.2 预锻过程数值模拟 |
| 4.3.3 终锻过程数值模拟 |
| 4.3.4 工艺方案二模拟结果分析 |
| 4.4 对比两种工艺方案的数值模拟结果和分析 |
| 4.5 一种优化工艺方案的数值模拟与结果分析 |
| 4.5.1 一种优化方案的设计 |
| 4.5.2 预锻过程数值模拟 |
| 4.5.3 终锻过程数值模拟 |
| 4.5.4 优化方案模拟结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 盘式转向节锻模制造与生产验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 热锻模制造 |
| 5.3 生产验证 |
| 5.3.1 外观质量检测 |
| 5.3.2 无损检验 |
| 5.3.3 验证结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）SA508Gr.4N钢大锻件锻造过程组织演变与工艺优化（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 核电压水堆压力容器用钢发展 |
| 1.3 大型锻件工艺及研究现状 |
| 1.4 大型饼型锻件锻造工艺及特点 |
| 1.4.1 大型饼型锻件的工作环境 |
| 1.4.2 大型饼类锻件的生产特点及常规流程 |
| 1.5 大型锻件组织演变机理 |
| 1.5.1 动态再结晶 |
| 1.5.2 动态再结晶流变应力曲线 |
| 1.5.3 静态再结晶和亚动态再结晶 |
| 1.6 SA508Gr.4N钢研究进展 |
| 1.6.1 化学成分对SA508Gr.4N钢性能的影响 |
| 1.6.2 热处理工艺对SA508Gr.4N钢性能的影响 |
| 1.6.3 SA508Gr.4N钢粗晶与混晶现象研究 |
| 1.7 本文研究主要内容 |
| 第二章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 物理模拟技术 |
| 2.2.1 晶粒长大试验 |
| 2.2.2 单道次热压缩试验 |
| 2.2.3 双道次热压缩试验 |
| 2.2.4 最后一火次心部晶粒细化试验 |
| 2.3 有限元数值模拟 |
| 2.4 显维组织观察与分析 |
| 2.5 试验方案及技术路线 |
| 第三章 SA508Gr.4N钢锻前加热过程晶粒长大规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料及方法 |
| 3.3 保温温度对SA508Gr.4N钢奥氏体晶粒长大的影响 |
| 3.4 保温时间对SA508Gr.4N钢奥氏体晶粒尺寸的影响 |
| 3.5 SA508Gr.4N钢奥氏体晶粒异常长大行为分析 |
| 3.6 晶粒长大动力学模型 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 SA508Gr.4N钢热变形行为和动态再结晶规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及方法 |
| 4.3 单道次热压缩流变应力曲线分析 |
| 4.4 热激活能的求解 |
| 4.5 基于物象的两阶段流变应力模型 |
| 4.5.1 DRV模型参数的确定及建立 |
| 4.5.2 动态再结晶动力学模型及DRX模型的建立 |
| 4.5.3 模型验证 |
| 4.6 动态再结晶微观组织模型 |
| 4.6.1 动态再结晶的机制 |
| 4.6.2 变形温度及变形速率对动态再结晶微观组织的影响 |
| 4.6.3 初始晶粒尺寸对动态再结晶微观组织的影响 |
| 4.6.4 大变形量厚截面粗晶混晶控制锻造工艺 |
| 4.6.5 动态再结晶微观组织模型的建立 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 SA508Gr.4N钢亚动态和静态再结晶规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.3 SA508Gr.4N钢亚动态再结晶软化行为 |
| 5.3.1 热变形参数对SA508Gr.4N钢亚动态再结晶流变应力曲线的影响 |
| 5.3.2 热变形参数对SA508Gr.4N钢亚动态再结晶体积分数及晶粒尺寸的影响 |
| 5.4 .亚动态再结晶动力学及晶粒尺寸演化模型 |
| 5.4.1 亚动态再结晶动力学模型 |
| 5.4.2 亚动态再结晶晶粒尺寸模型 |
| 5.5 SA508Gr.4N钢静态再结晶软化行为 |
| 5.5.1 热变形参数对SA508Gr.4N钢静态再结晶流变应力曲线的影响 |
| 5.5.2 热变形参数对SA508Gr.4N钢静态再结晶体积分数及晶粒尺寸的影响 |
| 5.6 静态再结晶动力学及晶粒尺寸演化模型 |
| 5.6.1 静态再结晶动力学模型 |
| 5.6.2 静态再结晶晶粒尺寸模型 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 SA508Gr.4N钢锻造过程晶粒细化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验材料及方法 |
| 6.3 道次分配对流变应力的影响 |
| 6.4 道次分配对微观组织的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 SA508Gr.4N钢锻件锻造数值模拟与工艺优化 |
| 7.1 Deform-3D有限元模型的建立 |
| 7.2 模拟方案 |
| 7.2.1 预成形模拟方案 |
| 7.2.2 终成形模拟方案 |
| 7.3 预成形过程模拟结果 |
| 7.3.1 锥形砧角度对应力状态的影响 |
| 7.3.2 锥形砧角度对应变状态的影响 |
| 7.3.3 锥形砧角度对晶粒尺寸的影响 |
| 7.3.4 端面平整过程分析 |
| 7.4 终成形过程上端面及压凸台模拟结果分析模拟 |
| 7.5 预成形1:30 比例件验证试验 |
| 7.5.1 试验方案 |
| 7.5.2 微观组织观察 |
| 7.6 小结 |
| 第八章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 论文创新点 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务及主要成果 |
| 致谢 |
（5）铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 半固态粉末成形技术的发展 |
| 1.2.2 半固态粉末成形技术的国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 铝合金粉末半固态特性探究 |
| 2.1 材料的选择 |
| 2.1.1 铝合金的选择及相图分析 |
| 2.1.2 2024 铝合金的相组成及其性能 |
| 2.1.3 2024 铝合金的工艺窗口分析 |
| 2.2 铝合金粉末半固态压缩坯料的制备及其微观形貌 |
| 2.2.1 试样的制备 |
| 2.2.2 试样的微观形貌 |
| 2.3 铝合金粉末坯料的半固态压缩 |
| 2.3.1 半固态压缩试验 |
| 2.3.2 半固态触变变形后试样的的显微组织 |
| 2.4 连续制备金属粉末半固态浆料设备设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 铝合金粉末半固态触变本构模型 |
| 3.1 半固态金属粉末触变成形流动应力及其影响因素 |
| 3.1.1 温度和初始相对密度影响下的应力-应变 |
| 3.1.2 应变速率和温度影响下的应力-应变 |
| 3.2 数值分析及统计学检验 |
| 3.2.1 数值分析 |
| 3.2.2 统计学检验 |
| 3.3 半固态触变成形本构模型 |
| 3.3.1 本构数学形式的选择 |
| 3.3.2 本构模型的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Deform二次开发及本构模型验证 |
| 4.1 Deform二次开发 |
| 4.1.1 Deform-3D数值模拟技术 |
| 4.1.2 Deform的本构模型和二次开发理论 |
| 4.1.3 Deform二次开发流程及本构模型的导入 |
| 4.2 数值模拟模型及工艺方案 |
| 4.2.1 压缩模拟CAE模型 |
| 4.2.2 工艺方案 |
| 4.3 数值模拟结果及本构模型验证 |
| 4.3.1 不同初始相对密度工件压缩后的温度场 |
| 4.3.2 不同半固态温度下工件恒温压缩后的应力场 |
| 4.3.3 不同初始相对密度的工件压缩后的应力场 |
| 4.3.4 模拟结果验证本构关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 铝合金粉末半固态轧制数值模拟 |
| 5.1 触变轧制有限元模型建立 |
| 5.1.1 基本假设 |
| 5.1.2 计算条件及三维建模 |
| 5.1.3 轧制过程的温度场边界条件 |
| 5.2 有限元模拟结果分析 |
| 5.2.1 温度场分析 |
| 5.2.2 等效应力场分析 |
| 5.2.3 初始液相分数的影响 |
| 5.2.4 初始相对密度的影响 |
| 5.3 半固态轧制的凝固模拟 |
| 5.3.1 Fluent熔化凝固模型 |
| 5.3.2 凝固模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（6）Ti-37Nb合金高温塑性变形机理及热加工性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TiNb合金的基本结构及特性 |
| 1.2.1 TiNb合金的基本结构 |
| 1.2.2 TiNb合金的基本特性 |
| 1.3 TiNb合金塑性变形研究进展 |
| 1.3.1 低Nb含量TiNb合金的塑性变形 |
| 1.3.2 高Nb含量TiNb合金的塑性变形 |
| 1.4 金属高温塑性变形本构方程研究进展 |
| 1.5 金属塑性成形热加工图研究进展 |
| 1.6 金属高温塑性变形动态再结晶研究进展 |
| 1.7 金属材料元胞自动机模拟研究进展 |
| 1.8 金属塑性成形有限元模拟研究进展 |
| 1.9 本文研究意义及主要内容 |
| 1.9.1 研究意义 |
| 1.9.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及预处理 |
| 2.3 材料高温压缩实验 |
| 2.4 材料结构表征实验 |
| 2.4.1 金相表征(OM) |
| 2.4.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.4.3 电子背散射衍射表征(EBSD) |
| 2.4.4 透射电子显微表征(TEM) |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 TiNb合金高温塑性变形机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原始固溶处理TiNb合金微观结构 |
| 3.3 TiNb合金高温塑性变形力学行为 |
| 3.4 基于OM的TiNb合金高温塑性变形显微组织演化 |
| 3.4.1 变形温度对TiNb合金显微组织的影响 |
| 3.4.2 应变速率对TiNb合金显微组织的影响 |
| 3.5 基于EBSD的TiNb合金高温塑性变形显微组织演化 |
| 3.6 基于EBSD的TiNb合金高温塑性变形织构演化规律 |
| 3.7 基于TEM的 TiNb合金高温塑性变形机理 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 TiNb合金高温塑性变形本构行为及热加工性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiNb合金高温本构方程的建立 |
| 4.2.1 TiNb合金高温本构方程参数的确定 |
| 4.2.2 TiNb合金基于应变补偿本构方程的建立 |
| 4.3 TiNb合金热加工图的建立 |
| 4.4 TiNb合金热加工性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 TiNb合金非连续动态再结晶元胞自动机组织模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 元胞自动机理论基础 |
| 5.3 非连续动态再结晶元胞自动机模型的建立 |
| 5.4 基于元胞自动机模拟的非连续动态再结晶预测 |
| 5.5 非连续动态再结晶对TiNb合金显微组织的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 Cu包覆TiNb合金异温挤压成形研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 有限元理论基础 |
| 6.2.1 刚粘塑性有限元法基本方程 |
| 6.2.2 刚粘塑性有限元法变分原理 |
| 6.2.3 热传导有限元基本方程 |
| 6.3 有限元模拟条件 |
| 6.3.1 有限元模型的建立 |
| 6.3.2 模拟参数的设定 |
| 6.3.3 边界条件的设定 |
| 6.3.4 材料模型的建立 |
| 6.4 基于有限元模拟的工艺参数对Cu/TiNb合金包覆挤压的影响 |
| 6.4.1 不同挤压温度的影响 |
| 6.4.2 不同凹模入口角的影响 |
| 6.4.3 不同摩擦系数的影响 |
| 6.5 Cu/TiNb合金包覆挤压工艺实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）选区激光熔化316L不锈钢多场耦合数值模拟与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选区激光熔化技术简介 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 SLM工艺技术研究现状 |
| 1.3.2 SLM仿真模拟研究现状 |
| 1.4 本文主要研究的内容及组织结构 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 |
| 1.4.2 论文研究内容的组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 SLM过程数值模拟的基本理论 |
| 2.1 离散元理论介绍 |
| 2.1.1 离散元原理 |
| 2.1.2 离散元颗粒模型 |
| 2.2 SLM流体动力学理论基础 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 移动热源的加载 |
| 2.2.3 初始条件和边界条件 |
| 2.3 熔池物理现象描述 |
| 2.3.1 熔池驱动力 |
| 2.3.2 相变潜热 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 SLM成形过程熔池动态模拟研究 |
| 3.1 SLM成形过程模型的建立 |
| 3.1.1 物理模型的建立 |
| 3.1.2 数值模型的建立 |
| 3.1.3 基本假设 |
| 3.2 熔池温度场分析 |
| 3.2.1 扫描速度对熔池温度场的影响 |
| 3.2.2 熔池温度场的演变过程 |
| 3.3 熔池流场分析 |
| 3.3.1 扫描速度对熔池流场的影响 |
| 3.3.2 熔池流场的演变过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 SLM成形件表面微观形貌分析 |
| 4.1 实验材料 |
| 4.2 实验设备及方法 |
| 4.2.1 激光选区熔化成形设备及成形工艺 |
| 4.2.2 实验设备与试剂 |
| 4.3 模拟结果与实验结果对比 |
| 4.4 SLM成形试件表面形貌分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 SLM成形件性能预测和微观组织分析 |
| 5.1 SLM成形致密度和硬度研究 |
| 5.1.1 SLM成形致密度分析 |
| 5.1.2 SLM成形试件表面硬度 |
| 5.2 基于神经网络的致密度和硬度预测 |
| 5.2.1 BP神经网络算法原理 |
| 5.2.2 致密度和硬度的预测模型 |
| 5.3 微观组织和能谱分析 |
| 5.3.1 熔池尺寸行貌 |
| 5.3.2 微观组织分析 |
| 5.3.3 元素分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（8）Ti55531钛合金扭力臂热锻成形工艺及模拟研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钛合金材料的应用与研究现状 |
| 1.2.1 钛合金在航空领域的应用 |
| 1.2.2 钛合金的分类 |
| 1.2.3 近β钛合金及Ti55531钛合金 |
| 1.3 钛合金的锻造工艺及特性 |
| 1.3.1 钛合金的锻造特性 |
| 1.3.2 钛合金的锻造工艺 |
| 1.4 有限元模拟和正交设计方法在锻造中的应用 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 锻造成形数值模拟理论基础与试验方法 |
| 2.1 刚粘塑性有限元法基本理论 |
| 2.1.1 刚粘塑性材料的假定条件 |
| 2.1.2 塑性力学基本方程和边界条件 |
| 2.1.3 刚粘塑性材料的变分原理 |
| 2.1.4 刚粘塑性有限元法求解过程 |
| 2.2 锻造中的热力耦合分析技术 |
| 2.2.1 传热问题基本理论 |
| 2.2.2 锻造过程中的变形传热耦合分析 |
| 2.3 钛合金材料的本构模型理论 |
| 2.4 正交试验方法 |
| 2.4.1 正交试验理论基础 |
| 2.4.2 正交试验分析方法 |
| 第3章 Ti55531钛合金热变形行为研究 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.2 Ti55531钛合金应力-应变曲线分析 |
| 3.3 Ti55531钛合金高温变形本构方程 |
| 3.3.1 本构方程的建立 |
| 3.3.2 本构方程的验证 |
| 3.4 Ti55531钛合金动态再结晶模型 |
| 3.4.1 动态再结晶机理 |
| 3.4.2 动态再结晶临界应变模型 |
| 3.4.3 动态再结晶体积分数模型 |
| 3.4.4 动态再结晶晶粒尺寸模型 |
| 3.4.5 动态再结晶模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 锻造工艺设计及模拟结果分析 |
| 4.1 锻造成形性分析及锻件图设计 |
| 4.1.1 锻造成形性分析 |
| 4.1.2 锻件图设计 |
| 4.2 一模两件工艺设计及模拟结果分析 |
| 4.2.1 成形工艺设计及有限元模型建立 |
| 4.2.2 模拟结果与分析 |
| 4.3 制坯+预锻+终锻工艺设计及模拟结果分析 |
| 4.3.1 成形工艺设计及有限元模型建立 |
| 4.3.2 模拟结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于正交试验的成形工艺优化 |
| 5.1 正交试验方案及模拟结果 |
| 5.2 正交试验结果分析 |
| 5.2.1 极差分析 |
| 5.2.2 方差分析 |
| 5.3 优化结果 |
| 5.3.1 锻件微观组织分析 |
| 5.3.2 成形载荷分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题的提出及意义 |
| 1.2 半固态成形技术发展现状 |
| 1.2.1 半固态成形技术概述 |
| 1.2.2 半固态浆料制备技术 |
| 1.2.3 半固态成形合金及坯料状态 |
| 1.3 半固态浆料微观组织演变机制研究现状 |
| 1.3.1 半固态浆料微观组织传统实验研究 |
| 1.3.2 微观组织演变原位观察实验研究 |
| 1.3.3 半固态浆料微观组织数值模拟研究 |
| 1.4 半固态浆料流动行为研究现状 |
| 1.4.1 半固态浆料流动行为传统实验研究 |
| 1.4.2 半固态浆料流动行为原位观察实验研究 |
| 1.4.3 半固态浆料流动单相模拟研究 |
| 1.4.4 多相流模拟研究 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 1.6 研究难点及创新性 |
| 2 研究方案及实验方法 |
| 2.1 研究技术路线 |
| 2.1.1 技术路线 |
| 2.1.2 本论文重点章节 |
| 2.2 实验材料及设备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 主要研究方案 |
| 2.4 数值模拟及实验验证方法 |
| 2.4.1 微观组织演变模拟方法 |
| 2.4.2 半固态浆料多相流动模拟方法 |
| 2.4.3 实验验证方法 |
| 3 旋转热平衡法制浆过程模拟模型建立 |
| 3.1 旋转热平衡法制浆系统特征研究 |
| 3.1.1 体系降温特性及边界条件 |
| 3.1.2 制浆系统的建模分析 |
| 3.2 357.0合金热力学及动力学计算 |
| 3.3 模型建立及实验验证 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铝合金半固态浆料微观组织演变机制研究 |
| 4.1 温度梯度对半固态浆料组织均匀性的影响 |
| 4.1.1 浆料内部存在的温度梯度 |
| 4.1.2 温度梯度对组织影响的模拟研究 |
| 4.1.3 温度梯度影响组织均匀性的内在机制 |
| 4.2 坩埚尺寸对微观组织演变的影响 |
| 4.2.1 不同坩埚尺寸下的浆料冷却过程分析 |
| 4.2.2 不同坩埚尺寸下的微观组织模拟 |
| 4.2.3 模拟结果及讨论 |
| 4.2.4 坩埚尺寸对组织演变的影响机制 |
| 4.3 偏心旋转外场对微观组织演变的影响 |
| 4.3.1 外场作用下组织演变的模拟 |
| 4.3.2 模拟结果及讨论 |
| 4.3.3 外场对组织演变的影响机制 |
| 4.4 微观组织演变机制的单晶粒研究 |
| 4.4.1 生长空间对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.2 初始过冷度对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.3 冷却速度对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.4 自然对流对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.5 强制对流对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.6 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铝合金半固态浆料多相流动行为建模 |
| 5.1 铝合金半固态浆料的特性研究 |
| 5.1.1 不同固相分数的半固态浆料流变行为 |
| 5.1.2 半固态浆料的结构特征 |
| 5.1.3 半固态浆料的多相属性 |
| 5.2 多相流动模型 |
| 5.3 半固态浆料多相流动模型建立与验证 |
| 5.3.1 参照实验 |
| 5.3.2 数值实验 |
| 5.3.3 模型建立 |
| 5.3.4 模型多方验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 压铸过程中半固态浆料多流动行为实验和数值模拟研究 |
| 6.1 充型速度对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.1.1 平板充型 |
| 6.1.2 蛇形通道充型 |
| 6.2 初始固相分数对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.2.1 平板充型 |
| 6.2.2 蛇形通道充型 |
| 6.3 颗粒尺寸对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.3.1 不同颗粒尺寸浆料的平板充型模拟 |
| 6.3.2 颗粒尺寸对浆料流动行为的影响机制 |
| 6.4 型腔形状对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.4.1 不同型腔形状下的浆料充型模拟 |
| 6.4.2 型腔形状对浆料充型行为的影响机制 |
| 6.5 多相流流动机制 |
| 6.5.1 宏观流动形态及其与微观颗粒运动间的关系 |
| 6.5.2 边界层和中心区单个颗粒的运动 |
| 6.5.3 减小半固态浆料固液分离的措施 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 半固态压铸过程全流程多尺度数值模拟技术 |
| 7.1 微观组织模拟结果的参数化分析 |
| 7.2 组织模拟与多相流模拟的接口建立 |
| 7.2.1 入口分区建模 |
| 7.2.2 入口边界条件 |
| 7.3 不同组织特征浆料的多相流模拟 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 主要创新点 |
| 附录A Sn-Pb合金近等温充型具体实验条件及步骤 |
| 附录B 浇注温度对浆料微观组织影响的元胞法模拟 |
| 附录C 浆料内部温度分布对充型单相流动行为的影响 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）钛合金大型筋板构件等温局部加载成形不等厚坯料优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 论文的主要创新与贡献 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钛合金大型筋板构件的工程应用背景及制造工艺概述 |
| 1.2.1 钛合金大型筋板构件的工程应用背景 |
| 1.2.2 钛合金大型筋板构件的制造工艺方法 |
| 1.3 等温局部加载成形的技术优势及材料变形特点 |
| 1.3.1 等温局部加载的技术优势 |
| 1.3.2 等温局部加载的材料变形特点 |
| 1.4 坯料设计在筋板构件局部加载缺陷控制中的作用 |
| 1.5 筋板构件局部加载中的缺陷分析及控制研究现状 |
| 1.6 塑性成形中的坯料设计方法研究现状 |
| 1.6.1 基于正向模拟过程分析的坯料设计 |
| 1.6.2 基于类等势场法的坯料设计 |
| 1.6.3 基于反向模拟的坯料设计 |
| 1.6.4 基于响应面法的坯料设计 |
| 1.7 钛合金大型筋板构件成形质量稳健控制研究现状 |
| 1.8 钛合金大型筋板构件局部加载坯料设计存在的问题 |
| 1.9 选题的背景和意义 |
| 1.10 本文主要研究内容和研究思路 |
| 1.10.1 主要研究内容 |
| 1.10.2 研究思路 |
| 第2章 本文研究的基础和方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 局部加载工艺方案的确定 |
| 2.2.1 分块模具运动控制方法 |
| 2.2.2 模具分区位置及模锻形式 |
| 2.2.3 初始坯料设计方法 |
| 2.2.4 局部加载工艺方案 |
| 2.3 刚(黏)塑性有限元模拟研究的基础 |
| 2.3.1 刚(黏)塑性有限元的基本原理 |
| 2.3.2 刚(黏)塑性有限元的Markov变分原理及其求解过程 |
| 2.3.3 有限元模拟软件及三维造型软件简介 |
| 2.4 钛合金大型筋板构件局部加载有限元建模 |
| 2.4.1 几何建模、单元选取及网格划分 |
| 2.4.2 材料模型 |
| 2.4.3 边界条件处理 |
| 2.4.4 求解器与模拟步长 |
| 2.4.5 有限元模型的可靠性验证 |
| 2.5 坯料优化的试验设计和求解方法 |
| 2.5.1 试验设计方法 |
| 2.5.2 响应面法 |
| 2.5.3 稳健设计 |
| 2.5.4 基于NSGA-II遗传算法的多目标优化求解方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 各加载区交互作用规律研究及过渡区边界确定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 第一、第二加载步交互作用下的材料流动规律 |
| 3.2.1 第一加载步加载区和未加载区的交互作用 |
| 3.2.2 第二加载步加载区和已成形区的交互作用 |
| 3.2.3 不同加载步未加载区材料体积变化 |
| 3.3 局部加载成形缺陷生成机制 |
| 3.3.1 模具分区附近的成形缺陷 |
| 3.3.2 远离模具分区的成形缺陷 |
| 3.4 先、后加载区与过渡区边界的确定 |
| 3.4.1 局部加载成形与整体加载成形的对比 |
| 3.4.2 先、后加载区与过渡区的边界确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于正向分步修正的先、后加载区不等厚坯料优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大型筋板构件局部加载先、后加载区的材料流动分析 |
| 4.3 基于正向分步修正的不等厚坯料优化思路 |
| 4.3.1 不等厚坯料分区位置调整 |
| 4.3.2 不等厚坯料分区区域增加 |
| 4.3.3 不等厚坯料分区区域增厚 |
| 4.4 修正后的不同坯料优化结果对比与分析 |
| 4.4.1 成形结束后的未触模率对比 |
| 4.4.2 构件在不同位置的充填对比 |
| 4.4.3 成形载荷对比 |
| 4.5 不等厚坯料正向分步优化方法的实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 坯料体积分配对过渡区成形质量的影响规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 过渡区特征构件及坯料体积分配几何参数描述 |
| 5.2.1 过渡区特征构件 |
| 5.2.2 影响过渡区坯料体积分配的几何参数描述 |
| 5.3 坯料体积分配对过渡区成形质量的影响规律 |
| 5.3.1 坯料体积分配对材料转移及折叠的影响 |
| 5.3.2 坯料体积分配对充填的影响 |
| 5.3.3 坯料体积分配对筋错移的影响 |
| 5.3.4 坯料体积分配对应变场的影响 |
| 5.4 过渡区坯料几何参数可行域的确定方法 |
| 5.4.1 坯料几何参数的选取 |
| 5.4.2 坯料几何参数与材料转移率的关联关系 |
| 5.4.3 折叠约束下材料转移率临界值的确定 |
| 5.4.4 折叠约束下坯料几何参数的可行域及其验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于多目标稳健控制的过渡区不等厚坯料优化研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 过渡区不等厚坯料稳健优化设计流程 |
| 6.3 过渡区不等厚坯料多目标稳健优化模型的建立 |
| 6.3.1 优化目标 |
| 6.3.2 不确定性因素选取及其显着性分析 |
| 6.3.3 约束条件 |
| 6.3.4 田口内外表试验设计 |
| 6.3.5 多目标稳健优化模型 |
| 6.3.6 基于NSGA-II遗传算法的多目标优化求解 |
| 6.4 过渡区不等厚坯料优化结果分析与对比 |
| 6.4.1 稳健性优化结果与确定性优化结果对比 |
| 6.4.2 稳健优化结果分析与实验验证 |
| 6.5 局部加载不等厚坯料总体优化设计 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文与申请的专利等 |
| 致谢 |
四、体积成形过程物理模拟技术的研究及应用（论文参考文献）
- [1]基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化[D]. 王鹏. 浙江大学, 2021(02)
- [2]TiBw增强高温钛基复合材料构件锻造成形及组织性能调控[D]. 孙永刚. 太原理工大学, 2021
- [3]汽车盘式转向节锻造工艺及成形过程数值模拟研究[D]. 齐羿. 山东大学, 2021(12)
- [4]SA508Gr.4N钢大锻件锻造过程组织演变与工艺优化[D]. 乔士宾. 钢铁研究总院, 2021(01)
- [5]铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟[D]. 赵熠堃. 燕山大学, 2021(01)
- [6]Ti-37Nb合金高温塑性变形机理及热加工性能研究[D]. 孙冬. 哈尔滨工程大学, 2021(02)
- [7]选区激光熔化316L不锈钢多场耦合数值模拟与实验研究[D]. 徐欣. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [8]Ti55531钛合金扭力臂热锻成形工艺及模拟研究[D]. 郑宝星. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
- [9]半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究[D]. 屈文英. 北京有色金属研究总院, 2019(08)
- [10]钛合金大型筋板构件等温局部加载成形不等厚坯料优化研究[D]. 魏科. 西北工业大学, 2018