加工图理论研究与加工图技术的实现

摘要

材料的可加工性是材料在塑性变形中成形能力的重要相关参数。近几十年来，各国学者提出了各种模型和失稳理论来评估材料的热加工性。其中基于动态材料模型理论的加工图技术被认为最有应用前景的方法之一，并被广泛应用于设计和优化材料热加工工艺中，以实现微观显微组织和性能的控制。
　　然而，基于动态材料模型的各种用于制作加工图的判据有多种形式，目前并不存在一个用于预测各种材料热加工过程中流变失稳现象的万能判据。这种情况下，对一种材料而言，材料加工设计者通常需要检验各种失稳理论的适用性来确定材料的加工参数，因此给研究和生产带来很多不便。此外，加工图的制作过程复杂，选择精确、可靠、简便的加工图制作方法有助于加工图技术的应用。
　　基于以上存在的问题，论文的主要工作内容和结果如下:
　　(1)推导出基于Ziegler塑性流变理论Prasad失稳判据的另一种形式:ξ（(ε)，T）=(e)m/(e)ln(ε)+m2+m3＜0
　　(2)对各种失稳理论在不同材料中的应用进行了比较与分析。通过理论推导和实例验证，基于Ziegler塑性流变理论的Prasad失稳判据和Murty失稳判据具有相似性。讨论了基于Prasad失稳判据和Murty失稳判据失稳图出现的上移现象，通过分析指出功率耗散系数η和应变速率敏感系数m两个参数物理意义的本质区别和不同的计算方法产生上移现象的根本原因。此外，还证明了基于Lyaponov理论的Gegel稳定判据和Malas稳定判据的统一性。研究结论对用于加工图失稳理论的选择提供了理论依据。
　　(3)基于MATLAB GUI开发出加工图软件——Processing Map Software(PMS)。
　　(4)通过与文献中高温镍基合金IN600、Nimonic AP-1高温合金、Mg-11.5Li-Al合金、双相不锈钢00Cr22Ni1 Mo017N、粉末冶金2124 AI-20 Vol.％ SiCP金属基复合材料、铝合金Al-Mg-Si和钛合金Ti53311S等不同类型材料的加工图对比，基于MATLAB GUI加工图软件的加工图能准确直观地反映出材料在不同热加工变形条件下的组织演变规律。加工图软件(PMS)为研究材料的热变形工艺提供了更为便捷有效的工具，具有精确的预测效果和广泛的适用性。通过不同材料的验证，基于Prasad失稳判据和Murty失稳判据相似性证明是正确的，与所应用的材料无关。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 材料的可加工性

1．2 材料热加工模型

1．2．1 原子模型

1．2．2 动态材料模型与修正动态材料模型

1．2．3 极性交互模型

1．2．4 Montheillet判据

1．2．5 基于Ziegler塑性流变理论的讨论

1．3 加工图的应用分析方法

1．4 目前加工图理论与技术存在的问题

1．5 本论文研究背景及研究内容

1．5．1 研究背景

1．5．2 研究内容

1．6 论文结构设计

第2章 基于DMM的稳定性判据的应用比较分析及相似性与统一性证明

2．1 引言

2．2 基于DMM的稳定判据、失稳判据和Montheillet判据的应用比较分析

2．3 基于Ziegler塑性流变理论的失稳判据的应用比较分析与相似性证明

2．3．1 Prasad失稳判据与Murty失稳判据的相似证明

2．4 基于Lyaponov函数稳定性准则的稳定判据的统一性证明

2．4．1 Gegel稳定判据和Malas稳定判据的统一性证明

2．5 本章小结

第3章 基于MATLAB GUI的加工图软件的开发

3．1 国外加工图类软件概述

3．2 加工图的制作方法

3．3 基于MATLAB GUI平台加工图软件的开发

3．3．1 MATLAB语言的优点

3．3．2 基于MATLAB GUI的加工图软件

3．4 本章小结

第4章 基于MATLAB GUI的加工图软件在不同材料中适用性的验证

4．1 引言

4．2 加工图软件在不同材料中适用性的验证

4．2．1 高温镍基合金IN600

4．2．2 Nimonic AP-1高温合金

4．2．3 Mg-11．5Li-Al合金

4．2．4 双相不锈钢

4．2．5 某钢种热轧棒材

4．2．6 粉末冶金2124 AI-20 V01．％SiCP金属基复合材料

4．2．7 Al-Mg-Si合金

4．2．8 Ti53311S钛合金

4．3 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢

硕士期间撰写的文章