强力旋压连杆衬套本构关系试验与建模研究

【摘要】强力旋压成形工艺可以使金属筒形件的组织结构和力学性能发生变化，通过强力旋压成形的柴油机连杆衬套，拥有高强度、少切削的特点，应用广泛。随着计算机和数值计算的发展，材料本构关系成为了数值模拟的瓶颈，在常用的数值模拟软件中，没有经过强力旋压成形件的力学性能方面的描述。由此可见，研究常温下旋压件在拉伸条件下的本构关系模型显得十分的重要。本文针对连杆衬套制备材料QSn7-0.2，研究了强力旋压成形工艺中的主要工艺参数以及这些工艺参数对旋压后筒形件力学性能与成形质量影响，选取了本次试验研究的参数的选取范围；然后通过正交试验的方法，选取减薄率Ψt、去应力退火温度T、进给比f这三个因素，进行了三因素五水平强力旋压正交试验，并对其试件进行低温去应力退火处理，基于有限元方法分析了试件在拉伸时应力分布状态，通过常温下的静态拉伸试验，采用电测法与增量法，获得了强力旋压试件在弹性阶段的弹性模量E与泊松比；通过常温下准静态拉伸试验得出强力旋压试件的力-位移曲线，进一步获得了应力-应变曲线，并利用图解法得出需要的力学性能参数。最后，基于试验结果探究了双线性弹塑性本构关系模型以及Ramberg-Osgood本构关系模型，并通过旋压试件应力-应变曲线对Ramberg-Osgood本构关系模型进行了修正，分别对应力范围在规定塑性延伸强度Rp0.2以下的应力-应变曲线与应力范围在Rp0.2以上的应力-应变曲线进行分析，建立了考虑工艺参数变化的强力旋压成形的连杆衬套的本构关系模型；借鉴Mises屈服准则与随动强化模型，得出基于强力旋压成形的连杆衬套的弹塑性增量本构方程，为强力旋压成形的理论研究和实际应用奠定了基础。
【作者】李涛；
【导师】樊文欣；
【作者基本信息】中北大学，动力机械及工程，2014，硕士
【关键词】连杆衬套；QSn7-0.2；强力旋压成形工艺；Ramberg-Osgood本构关系模型；

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