航空铝合金残余应力引起构件变形的数值模拟.pdf

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浙江I业大学硕士学位论文 航空铝合金残余应力引起构件变形的数值模拟 摘要 7000和2000系列变形铝合金具有优良的力学性能与加工性能等， 是各种军用与民用飞机的主要结构材料。这些铝合金为获得高强度， 必须进行固溶与时效处理，其中在淬火过程中会产生很大的残余应力。 残余应力的存在直接影响构件的疲劳强度、抗应力腐蚀性能及尺寸稳 定性，并导致后续机械加工过程中产生变形。因此，研究航空铝合金 构件中的淬火残余应力就显得非常重要。本文主要采用数值模拟、理 论分析、实验验证等方法，对航空构件淬火残余应力的产生及影响进 行了研究。主要工作集中在以下几个方面： l、阐述了本学位论文的选题背景，在查阅国内外研究文献的基础 上，，归纳总结了航空铝合金淬火残余应力的研究概况，给出了论文的 主要研究目标、内容及方法。 2、建立了航空铝合金板材淬火过程的弹塑性力学模型，对航空铝 合金板材温度场与应力场进行了数值模拟，模拟过程考虑了材料特性 随温度变化的影响，并对不同的淬火影响因素进行了分析。对机械拉 伸法消除铝合金板材残余应力进行了模拟研究，将研究结果与相关文 献实验结果作了比较验证，取得了较好的一致性。 3、研究了铝合金板材材料去除过程中由残余应力释放引起变形的 数值求解方法。采用有限元的方法模拟了铝合金板材在不同工艺条件 浙江I业大学硕士学位论文 下残余应力释放引起的变形问题，并制备试验件进行了变形实验验证， 数值模拟结果与实验结果基本吻合。 4、建立了某军用飞机隔框零件比例件三维淬火过程有限元模型， 模拟得到其三维瞬态温度场与应力场。研究了隔框比例件在

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