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《微拉伸尺度效應(yīng)及數(shù)值模擬研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、微拉伸尺度效應(yīng)及數(shù)值模擬研究摘要近年來隨著微電子技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)的快速發(fā)展，對微形零件的需求量急劇增加，微細(xì)零件產(chǎn)品的加工在整個(gè)加工制造業(yè)中的地位越來越重要，而微塑性成形技術(shù)作為一種新的微細(xì)加工方法，由于其諸多的優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的高度重視。但由于尺寸的微小，出現(xiàn)了顯著的尺度效應(yīng)，使得傳統(tǒng)的塑性加工工藝不再適用于微塑性成形中，讓其成為了一個(gè)嶄新的研究領(lǐng)域。首先，本文對目前微塑性成形的主要研究內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，重點(diǎn)對尺度效應(yīng)進(jìn)行了闡述，給出了尺度效應(yīng)的定義和分類，并對每類尺度效應(yīng)現(xiàn)象的理論解釋進(jìn)行了總結(jié)。其次，通過熱處理實(shí)驗(yàn)和H62黃銅箔板的微拉伸實(shí)驗(yàn)來研究微尺度效應(yīng)現(xiàn)象，重點(diǎn)研究了軋
2、制方向、晶粒尺寸和試樣特征尺寸這三個(gè)因素對材料尺度效應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在微尺度下，板料的軋制方向?qū)Σ牧狭W(xué)性能的影響與傳統(tǒng)尺寸下具有相同的影響趨勢；材料的晶粒尺寸和特征尺寸對材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線有著明顯的影響，具有顯著的尺度效應(yīng)，在材料特征尺寸一定的情況下，隨著晶粒尺寸的減小，拉伸屈服應(yīng)力逐漸增大，并且晶粒尺寸對屈服應(yīng)力的影響滿足Hall．Petch細(xì)晶強(qiáng)化關(guān)系。再次，本文以試樣橫截面的截面積為參數(shù)將厚度尺寸和寬度尺寸相互聯(lián)系起來，并很好地反映出了特征尺寸對試樣屈服應(yīng)力的影響趨勢，當(dāng)試樣的截面積大于10x1049m2時(shí)，表現(xiàn)出第1類尺度效應(yīng)，材料的屈服應(yīng)力隨著試樣截面積的減小
3、而減??；當(dāng)試樣的截面積小于10x104pm2時(shí)，表現(xiàn)出第Ⅱ類尺度效應(yīng)，材料的屈服應(yīng)力隨著試樣截面積的減小而增大。然后，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)研究分析的基礎(chǔ)上，將晶粒尺寸和試樣特征尺寸兩個(gè)相互獨(dú)立的影響因素相互聯(lián)系起來，得出了一個(gè)統(tǒng)一表征尺度效應(yīng)的影響因子(b+D)o／2，并且對于晶粒尺寸試樣和特征尺寸試樣，該因子均能很好地反映出試樣屈服強(qiáng)度的變化趨勢，得出試樣的屈服強(qiáng)度隨著(b水D)。尼值的增大呈線性增大。最后，在修正的表面層模型基礎(chǔ)上，利用分層的方法將其應(yīng)用到有限元模擬軟件ABAQUS中，對微拉伸過程進(jìn)行數(shù)值模擬，將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了對比，論證了表面層模型的正確性，可以在一定的尺度
4、范圍內(nèi)作為模擬微塑性成形的本構(gòu)模型，并在此基礎(chǔ)上對微拉深成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。關(guān)鍵詞：微成形，尺度效應(yīng)，微拉伸，H62黃銅箔，數(shù)值模擬StudyonSizeEffectsandNumericalSimulationofMicro．．tensileAbstractInrecentyears，withtherapiddevelopmentofmicroelectronicstechnologyandmicro·electromechanicalsystems，micro—formingpartsonthesharpincreaseindemand，micro—partsproc
5、essingoftheproductintheprocessingandmanufacturingindustriesisbecomingmoreandmoreimportant．Themicro．plastic．formingtechnologyasanewkindofmicro-processingmethodsisattainingthepeople’Sattentionbecauseofitsnumerousadvantages．However，Thesmallsize，therehasbeenasignificantsizeeffects，makingthetradit
6、ionalplasticprocessingtechnologyarenolongerusedwiththemicro-plastic-forming，allowedtobecomeanewfieldofstudy．Firstofall，themainresearchofmicro。plastic．formingissummarized．withemphasisonthesizeeffectsaresetforth，giventhedefinitionofsizeeffectsandclassificationofeachtypeofsizeeffectstheorytoexpl
7、ainthephenomenonaresummarized．Secondly，theheattreatmentexperimentsandH62brassfoilmicro．tensiletestareperformedtoinvestigatethesizeeffectsphenomena，focusingontherollingdirection，grainsizeandsamplesize．Theexperimentalresultsshowedthat：Inthemicr
