金屬科學(xué)與工藝：超塑脹形力學(xué)的進(jìn)展現(xiàn)狀
2023-05-26【作 者】宋玉泉;寇淑清
【前 言】
由于超塑合金薄板在超塑狀態(tài)下，可用吹塑工藝一次成形復(fù)雜形狀的殼體件，故在近代工作中受到了很大的重視。而吹塑脹形的受力狀態(tài)，又是介于單向拉、壓和擠壓等三向應(yīng)力狀態(tài)之間的兩向拉應(yīng)力狀態(tài)，顯然是從研究簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)到復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的必經(jīng)之途，故對(duì)脹形變形過(guò)程的研究，在理論上和應(yīng)用上均頗有意義。本文擬按不同的研究方法，即解析法、混合法、有限元法從實(shí)驗(yàn)法等介紹超塑脹形力學(xué)的進(jìn)展現(xiàn)狀。
【結(jié) 論】
1、對(duì)脹形件幾何輪廓的假設(shè)，解析法適用于球殼假設(shè)，混合法適于軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)曲面。而兩種不同幾何形狀假設(shè)的處理結(jié)果，并無(wú)重大偏差。這是由于在脹形件超過(guò)半球之前，幾何形狀與球面極為接近，而超過(guò)半球之后，由于極度變薄使之很快脹裂，即使幾何假設(shè)再嚴(yán)格，實(shí)際上應(yīng)用則意義不大。
2、超塑脹形所依據(jù)的本構(gòu)方程:本構(gòu)方程涉及到變形過(guò)程的物理本質(zhì)，因此采用變值。本構(gòu)方程要比傳統(tǒng)的似粘性本構(gòu)方程和粘塑性本構(gòu)方程所得的結(jié)果要精確得多。
3、解析法可給出各力學(xué)量和參量間的解析表達(dá)式，有利于統(tǒng)觀各種因素對(duì)超塑脹形的影響，但前題假設(shè)要求嚴(yán)格，亦無(wú)法對(duì)較復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行力學(xué)求解，棍合法所反映釣力學(xué)量初各參量的關(guān)系雖然不如解析明確，但可利用數(shù)值求解處理較復(fù)雜的脹形問(wèn)題、有限元祛是近年來(lái)興起的一種求解偏微分方程的有力手段，故很有發(fā)展前途，但對(duì)處理大變形詢題，尚有一些關(guān)鍵問(wèn)題有待進(jìn)一步解決;實(shí)驗(yàn)法是判定超塑脹形力學(xué)理論的可靠性的根據(jù);也是深入觀察與檢測(cè)脹形過(guò)程的重要手段。
4、超塑脹形日前存在的關(guān)鍵問(wèn)題主要是如何大幅度提高變形速率和控制變薄的不均勻性。前者的解決是推進(jìn)超塑脹形向?qū)嵱没l(fā)展的關(guān)鍵，后者則是開(kāi)拓超塑脹形應(yīng)用范圍的關(guān)鍵。事實(shí)上前者更為重要，一也是從力學(xué)理論的角度很有希望得到解決的一大問(wèn)一題。
以下是正文：
