文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
6063铝合金T型焊接接头的变形及损伤行为
姓名:徐文福
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:陈剑虹;朱亮
20090501
摘要度和度拉伸时,都经历拉伸一弯曲一断裂的过程,断口主要由脆性断裂小面和韧铝合金汽车车身的轻量化是节能环保型汽车的发展方向,开发铝合金新材料,研究铝合金材料的可焊性,分析铝合金焊接接头力学性能及其变化的规律是研究的热点问题。角焊缝是焊接结构的主要连接形式之一,在铝车身框架结构的连接中由角焊缝组成的秃附咏油芬训玫焦惴河τ茫渥橹⑿阅芎褪芰ψ刺母丛有杂跋熳耪龀瞪框架结构的性能。围绕上述问题,通过力学性能试验、微观断口观察与有限元模拟相结合的方法,对铝合金单面角焊缝徒油返谋湫渭八鹕诵形=辛搜芯浚首先,考虑到挤压材料的各向异性效应,对铝合金型材与挤压方向成不同角度方向上的材料力学性能进行了表征,结果表明:挤压方向对铝合金材料的各向异性影响较小,为后续试验的取样方式及有限元模拟提供必要的理论依据。通过拉伸和剪切试验对铝合金母材进行力学性能表征。宏观试验结果表明:平板拉伸时的断裂应变大于缺口拉伸时的断裂应变,而平板拉伸时的屈服应力小于缺口拉伸时的屈服应力,在剪切时材料的剪切断裂应变远大于平板拉伸时的断裂应变。通过断口观察发现:随着三向应力度的增大,韧窝断裂机制增加,剪切断裂机制减小。拉伸断口主要以韧窝为主,而剪切断口是以大型剪切韧窝和剪切面为主。有限元模拟时,损伤模型的选择要考虑三向应力度的影响。另外,模拟时的损伤参数对网格尺寸敏感。其次,通过双孔微剪切试验对铝合金徒油肪植坎牧狭ρ阅芙斜碚鳌2捎钢票赋鍪匝橛寐梁辖餞型接头,由于接头各微区组织和力学性能存在较大差别,利用金相试验和双孔微剪切法分别对徒油返牧搴偷装甯魑⑶目矶冉胁舛ㄒ及材料性能进行表征,结果表明:双孔微剪切装置能较好地测定徒油返木植坎牧狭学性能,其重复性试验结果的最大误差值为ィ⑶抑蒲虻ィ匝榫ǘ冉细撸焕用有限元反推法与试验相结合,获得接头各微区的力学性能参数及甤鹕四型参数,为徒油妨ρ阅苁匝榈挠邢拊DD馓峁┙5囊谰荨最后,通过三维实体造型软件设计出实现徒油凡煌嵌壤焓匝榈试样及夹具,并进行拉伸试验和断口观察,结果表明:除壤烨咭酝猓渌乃条曲线在塑性变形过程中出现了一个“小平台”,即随着位移量的增加试样所承受的载荷出现上升的现象,这是由于在焊接过程中产生的薄弱环节和局部缺陷的影响造成的。徒油防於峡诠鄄毂砻鳎菏匝暮旯鄱狭阎饕7⑸赥型接头立板的软化区,但是由于材料力学性能的不均匀性导致微观断口存在明显差别。秃附咏油吩度、度、窝组成。其中,在度拉伸时由于弯曲形成撕裂,断口上存在大量撕裂的韧窝。焊接接头在度拉伸时,没有经历弯曲的过程,断口上除了一小部分脆性断裂小面以硕学位论文
外,主要分布着大量的韧窝,属于正断型断裂。加入甌损伤模型对徒油吩诓同应力状态下的损伤行为进行了有限元模拟分析,结果表明:模拟与试验曲线吻合的较好,#凰孀藕阜煜喽钥矶鹊脑龃螅狭延Ρ湟菜嬷大,最大等效塑性应变也从母材和热影响区一侧转向焊缝一侧,但孔洞体积分数基本没有变化。徒油返氖匝橛胗邢拊DD舛砸院蠼姓档呐鲎材D夥治鼍哂惺导实氖涤眉值,但要得到更加准确的模拟结果,需要实现焊接接头材料属性的连续化,要从焊接时的模拟分析开始,把焊接模拟分析的数据作为力学性能模拟的前提,建立焊后的材料模关键词:铝合金;秃附咏油罚徊牧媳碚鳎挥αψ刺凰鹕耍挥邢拊DD型。铝合令秃附咏樱旱谋湫渭八鹕诵形
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日期:彳¨逻奕作者签名:彳啵作者签名:彰兮灰谘导师签名:撼蹈鳌啦钐兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:矽年月乡罗日原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服期:年矿禄法律后果由本人承担。