身管徑向鍛造過程的塑性應(yīng)變分析與晶體塑性有限元模擬.pdf

1、身管徑向鍛造是一個(gè)復(fù)雜的塑性成形過程，屬于多次局部加載成形，本文提出了局部鍛造比的概念，推導(dǎo)了局部鍛造比與整體鍛造比的關(guān)系?；隗w積不變和小變形原則，通過局部鍛造比求出了每次鍛打產(chǎn)生的應(yīng)變增量，由應(yīng)變增量累積得到了身管整體應(yīng)變場，利用傳統(tǒng)有限元法對鍛打次數(shù)和累積應(yīng)變進(jìn)行了求解，并與解析法求得的結(jié)果進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)比較吻合。
　　根據(jù)變形特點(diǎn)將身管彈線膛同時(shí)成形過程分為下沉段和鍛造段，利用上述塑性應(yīng)變分析方法，分別分析了下沉段和鍛造

2、段鍛造比對身管塑性應(yīng)變的影響。在總體鍛造比相同的情況下，分別研究了改變下沉段鍛造比和鍛造段鍛造比對內(nèi)表面塑性應(yīng)變和鍛打力的影響。在此基礎(chǔ)上討論了內(nèi)膛成形條件，并用實(shí)際身管鍛打進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明:下沉段鍛造比過大會(huì)導(dǎo)致內(nèi)表面徑向拉應(yīng)變分量增加，壓應(yīng)變分量減小，不利于身管成形;在總鍛造比相同情況下，增大下沉段鍛造比，鍛打力會(huì)快速增加，設(shè)備的功耗增大，錘頭壽命降低。
　　為了進(jìn)一步研究身管內(nèi)部微觀組織的演變，引入晶體塑性有限元。研究了

3、用于晶體塑性有限元計(jì)算的ABAQUS子程序UMAT，本構(gòu)關(guān)系中采用Asaro硬化模型?；赩oronoi算法，得到了不同形狀的多晶幾何模型，并通過基于腳本接口和單元分組法導(dǎo)入ABAQUS建模。結(jié)合晶體塑性有限元的模擬結(jié)果與身管材料拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合了身管材料的晶體塑性本構(gòu)參數(shù)，并分析了拉伸頸縮位置的晶粒取向演變、以及拉伸試樣內(nèi)部的應(yīng)變不均勻性。
　　建立了身管徑向鍛造的多晶有限元模型并進(jìn)行了模擬，分析了身管內(nèi)外表面的晶粒在下沉段和