2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、純銅管材具有良好的耐蝕性,高溫下亦可正常工作,常用于較為復(fù)雜的環(huán)境。但是純銅擠壓管材質(zhì)地較硬,作為結(jié)構(gòu)件時(shí),受到周期載荷的情況下,純銅管材壽命較差,限制了管材的進(jìn)一步應(yīng)用。為了改善管材性能,提高其強(qiáng)韌性,研究新型工藝,而管的等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝(TECAP)作為一種新型的劇烈塑性變形方法。其工藝是在材料受到三向壓應(yīng)力的作用下,管坯發(fā)生純剪切變形,具有較好的變形效率??梢詫?shí)現(xiàn)管坯材料的納米化,具有較高的研究?jī)r(jià)值。現(xiàn)階段,TECAP工藝正處于

2、研發(fā)階段,本文通過(guò)對(duì)TECAP工藝?yán)硐霠顩r和三維情況進(jìn)行數(shù)值模擬,并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析研究,為管材TECAP工藝更加深入系統(tǒng)研究打下良好的基礎(chǔ)。
  首先,在二維理想狀況下對(duì)管坯進(jìn)行等通道轉(zhuǎn)角擠壓數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)管坯流動(dòng)規(guī)律和應(yīng)力應(yīng)變分布情況。在理想情況下,材料在經(jīng)過(guò)一道次的TECAP擠壓以后,部分管坯發(fā)生了較大的剪切變形,產(chǎn)生了良好的效果。在模擬過(guò)程中,經(jīng)過(guò)一道次TECAP變形后,靠近拐角處的管坯應(yīng)變最為明顯,最小變形處位于管坯的

3、下端面遠(yuǎn)離拐角的位置。除此之外,材料與芯部填充物之間的接觸條件對(duì)試樣變形分布有著重要影響。接觸條件越穩(wěn)定變形質(zhì)量越好,因而在變形過(guò)程中摩擦因子選取0.6變形效果較好。在選擇填充材料時(shí),應(yīng)該選擇力學(xué)性能和管坯材料力學(xué)性能相近的金屬材料或非金屬材料。
  其次,在三維狀況下對(duì)純銅管材進(jìn)行了TECAP的數(shù)值模擬分析,得到不同模具結(jié)構(gòu)下,材料的流動(dòng)規(guī)律以及應(yīng)力應(yīng)變分布情況。發(fā)現(xiàn)圓心角Ψ=20°時(shí),拐角Φ=90°的情況下,管坯的等效應(yīng)力應(yīng)變

4、較大,均勻性較好,管坯一道次變形綜合成形質(zhì)量較好。為了驗(yàn)證TCP模型和文中的TECAP模型變形情況,構(gòu)建了TCP模擬模型,對(duì)比了TECAP的Ψ=20°時(shí),Φ分別為90°、135°模具結(jié)構(gòu),在室溫,低速變形過(guò)程中,TCP等效應(yīng)變均值大于TECAP變形量。但是TCP對(duì)于模具質(zhì)量要求較高,變形質(zhì)量要由于TECAP變形質(zhì)量,但是管坯的外表面受損較為嚴(yán)重。除此之外,對(duì)管坯TECAP一道次變形不同變形速度、溫度以及潤(rùn)滑條件下,材料的應(yīng)力應(yīng)變分布,發(fā)

5、現(xiàn)和棒材具有一致性,在T=200℃時(shí),摩擦因子≤0.2時(shí),材料一道次TECAP變形效果較好。
  最后,對(duì)材料的微觀組織進(jìn)行了模擬,參考了位錯(cuò)變形機(jī)制和剪切變形機(jī)制,利用3D-deform軟件自帶的微觀組織模擬系統(tǒng),研究在再結(jié)晶溫度以下,材料晶粒、晶界以及位錯(cuò)的變化情況,分析驗(yàn)證Φ=90°,Ψ=20°時(shí),摩擦因子為0.12的情況下,管坯在T=250℃外界環(huán)境下,材料一道次TECAP變形后,管坯微觀組織演化效果較為明顯。通過(guò)對(duì)微觀組

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