高強(qiáng)鋁合金厚板取樣切割過程殘余應(yīng)力場演變的研究.pdf

1、高強(qiáng)高韌的鋁合金材料被廣泛地應(yīng)用于航天航空結(jié)構(gòu)件和武器裝備的制造。固溶、淬火等熱處理手段極大地提高了其機(jī)械強(qiáng)度，但同時(shí)使其內(nèi)部產(chǎn)生了較大的殘余應(yīng)力。而殘余應(yīng)力的存在，使得加工過程中零件變形嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)開裂，極大地影響了加工效率。因此，對鋁合金淬火殘余應(yīng)力場的產(chǎn)生和演變的研究日益受到人們的重視。目前應(yīng)用的內(nèi)部殘余應(yīng)力測試方法多為破壞式的檢測，在取得試樣的過程中，試樣的殘余應(yīng)力狀態(tài)已經(jīng)改變，這樣取得的試樣是否能夠代表鋁合金板材原有的殘余應(yīng)

2、力場狀態(tài)有待研究。
　　 從這一角度入手，本文對切割取樣前后7075鋁合金厚板殘余應(yīng)力的變化進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究，研究內(nèi)容如下：
　　 1.基于彈性力學(xué)理論、有限元理論的有限元法，構(gòu)建了不同厚度的鋁合金厚板的切割加工有限元模型，對比分析了不同厚度鋁合金板切割前后殘余應(yīng)力場的變化。得到了切割前后應(yīng)力場的變化規(guī)律，并確定了應(yīng)力變化影響區(qū)域與邊界的距離，即“特征距離”。
　　 2.使用X射線衍射法測定了電火花線切割前后

3、鋁合金板表面應(yīng)力，對仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并進(jìn)行進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)隨著板材保持其原有應(yīng)力的能力隨著厚度的增加而增強(qiáng)；而“特征距離”與板材厚度之間并不是簡單的線性關(guān)系。
　　 3.使用改進(jìn)的層削法測定不同尺寸規(guī)格的試樣應(yīng)力，研究應(yīng)變釋放造成應(yīng)力減小對層削法測試結(jié)果正確性、穩(wěn)定性的影響，以及取樣規(guī)格對測試結(jié)果的影響。
　　 以上研究對于了解加工過程中鋁合金板材內(nèi)應(yīng)力場的演變具有一定的參考價(jià)值，對于層削法取樣規(guī)格具有一定的指導(dǎo)意