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文檔簡介
1、激光沖擊成形是利用激光產生的沖擊波使金屬板料產生塑性變形的一種新型的板料成形技術,是激光在金屬板料成形領域中新的應用。由于激光成形的應變率比爆炸成形高3個數(shù)量級,成形壓力高達GPa量級,這種超常的變形條件,使板料的激光沖擊成形具有常規(guī)板料成形方式不可比擬的優(yōu)點,可望使塑性差的難成形材料實現(xiàn)冷塑性成形。本文在激光沖擊成形初步研究的基礎上,進行了更加深入的研究,主要工作如下:
在分析高能激光沖擊板料變形物理過程的基礎上,根據(jù)熱
2、傳導理論、爆轟波和爆炸氣體動力學理論、固體本構理論、激光輻照效應理論以及脈沖束輻照動力學等理論,首次建立了適于激光沖擊這種高壓、高應變率、絕熱、常溫下的材料本構關系,豐富了沖擊強動載作用下的本構理論,為進一步的理論分析和有限元仿真分析打下了堅實的基礎。
本文針對激光沖擊板料成形的特點,首次利用能量理論將前人所做的理想剛塑性板的軸對稱變形問題拓寬到矩形彈塑性板的變形問題,豐富了激光沖擊這種強動載荷作用下薄板的變形理論。為實驗
3、和生產實際提供了有益的理論指導。
根據(jù)ABAQUS軟件模擬LD31鋁合金、不銹鋼、TA2純鈦三種材料在激光能量、光斑間距、板形、沖擊路徑改變的情況下變形模擬結果,首次提出了降低成形區(qū)凹凸不平度的方法-激光大面積沖擊成形的變能量法和保持一定的光斑重疊度沖擊法,為實現(xiàn)板料的逐點沖擊大面積成形提供了有益的指導。
實驗研究了LD-31鋁合金、45鋼、SUS304不銹鋼、TA2等材料在激光沖擊作用下的多點多次大面積成形
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