筒形模超塑充模胀形的力学解析

以往对充模胀形进行力学解析时,均假设厚度均匀变薄.但实际变形过程中,厚度明显是不均匀的.文中以筒形模具为对象,应用超塑胀形变m值本构方程,建立了厚度不均匀变薄的超塑充模胀形力学解析方程,并结合典型超塑性合金ZnAl4Cu薄板,对理论结果进行了实验验证.结果表明:建立的厚度不均匀变薄的力学解析模型能真实地反映筒形模具充模胀形的变形规律.     

超塑性拉伸均匀应变值的定量判定

超塑性拉伸变形在载荷失稳点之后，仍能持续一段均匀应变ε，但是迄今为止，未见任何从实验测量或理论计算能针对实际材料给出ε的精确值。利用“拉伸变形应变速率敏感性指数力学涵义及其规范测量”一文给出m值的实验精确测量方法和“超塑拉伸变形应变速率敏感性指数的力学解析”一文所导出的m值的函数表达式，通过对比分析，提出均匀ε的判定方法，并结合典型超塑性合金Zn-5%Al在18℃和340℃温度下给出均匀ε的精确值。     

一维拉伸的本构方程不能直接推广处理二维胀形的力学问题

超塑性成形已经在形状复杂、尺寸精度高的零部件加工中得到广泛的应用, 并有良好的发展前景. 然而, 超塑性成形均处于多向应力状态. 但是, 长期以来, 均把单向拉伸的本构方程直接推广处理多向的理论问题. 这在定量处理中是否正确, 亟需理论证明. 首先简述了超塑性一维拉伸和二维胀形变m值本构方程的建立, 并结合从连续介质塑性力学基本理论所导出的自由胀形的等效应力σ 和等效应变速率 的解析式, 分别用拉伸和胀形的本构方程导出了超塑自由胀形最佳加压规律的解析表达式. 进而结合典型超塑性合金ZnAl22实验数据进行了定量比较. 结果判明, 不能把单向拉伸的本构方程直接推广处理二维胀形的定量力学问题, 处理胀形的定量力学问题, 必须用在胀形应力状态下建立的二维胀形的本构方程.     

用一维拉伸和二维自由胀形本构方程处理充模胀形力学问题的比较

针对超塑性充模胀形的力学问题并结合典型超塑性Zn-Al合金(W Al =22%),依据实测结果进行理论分析表明,对于充模胀形不能用一维拉伸的本构方程直接推广处理二维的力学问题,文中还提出了校正理论结果和实验结果之间偏差的方法.