高速壓制成形中金屬粉末本構方程的研究.pdf

1、高速壓制成形（HVC）技術以高效率、高性能、低成本等優(yōu)點成為近年來壓制成形研究的熱點。為了研究金屬粉末的變形特征，得到一個封閉數(shù)學方程組，本構方程是必不可少的。本文在綜述高速壓制成形研究現(xiàn)狀、特點的基礎上，詳細介紹了經典的壓制方程、損傷力學等相關理論。 首先根據(jù)高速壓制的壓制機理，將壓制過程分成硬化和軟化兩個階段。由于金屬粉末在硬化階段壓制力和密度呈線性關系，所以用heckel模型進行模擬，利用黃培云應變雙對數(shù)計算公式，推導出硬

2、化階段的本構方程。第二階段考慮到高溫引起軟化效應，同時應力一應變表現(xiàn)為非線性，對ZWT模型進行修正，去掉低應變率項，加入粘塑性項，得到此軟化階段的本構方程。數(shù)值模擬表明對硬化和軟化兩階段分別建立本構方程是合理的，與試驗的結果基本一致。 其次，利用損傷力學原理分析高速壓制過程的損傷現(xiàn)象，將金屬粉末看成柔度矩陣與彈性模量有關的E材料和柔度矩陣與剪切模量有關的G材料的復合體，在熱力學第二定律的基礎上，得到了金屬粉末各向異性彈性損傷本構