陈国亮博士答辩公告

教学动态

发布时间:2018-01-09浏览次数:1005作者:来源:机电学院供图:审核:

答辩博士：陈国亮

指导教师：陈明和

论文题目：AA2024铝合金同步冷却热成形工艺应用基础研究

答辩委员会：

主席：沈以赴教授南京航空航天大学

委员：幸研教授东南大学

吴玉萍教授河海大学

左敦稳教授南京航空航天大学

周晚林教授南京航空航天大学

谢兰生教授南京航空航天大学

秘书：王辉讲师南京航空航天大学

时间：2018年01月14日09:00

地点：南航明故宫校区15^#-341

学位论文简介：

本文依据可热处理强化高强铝合金板料的成形性能随温度变化及在固溶处理过程中微观组织演变特点，提出一种将可热处理强化高强铝合金板料冲压成形与固溶处理相结合的成形新工艺――同步冷却热成形（HFSC），以解决此类材料的复杂形状零件成形问题。

主要研究工作包括：

（1）同步冷却热成形条件下可热处理强化铝合金流变特性

采用热力模拟试验机进行不同温度、不同应变速率下的材料流变特性试验，获取同步冷却热成形及其工艺参数对可热处理强化铝合金流变行为的影响规律，并对试验结果通过回归处理等方法得出不同热变形条件下板料的本构关系。

（2）同步冷却热成形条件下可热处理强化铝合金失稳准则、断裂机理和成形极限

采用板料成形性能试验系统对同步冷却热成形条件下可热处理强化铝合金进行FLD试验和试样断口扫描电镜分析，探究同步冷却热成形条件下可热处理强化铝合金的失稳准则、断裂机制和同步冷却热成形工艺及其工艺参数对可热处理强化铝合金成形极限的影响规律。

（3）同步冷却热成形可热处理强化铝合金强化机制

通过对可热处理强化铝合金板料进行同步冷却热成形及相应的时效处理试验、微观组织观察和力学性能测试，获取同步冷却热成形可热处理强化铝合金的微观组织和力学性能演变规律，然后结合两者之间的相互联系得到同步冷却热成形可热处理强化铝合金强化机理及性能预测模型。

（4）同步冷却热成形过程数值模拟技术

基于同步冷却热成形的工艺新方法，将前期研究中获取的流变特性和成形极限引入有限元软件，采用热力耦合的方法实现对典型可热处理强化铝合金板料同步冷却热成形过程的数值模拟分析。

（5）同步冷却热成形工艺实际工程应用

针对工程应用中的实际产品研制同步冷却热成形装备（如加热装置、转移装置、模具等），并结合相应的工艺流程和工艺参数进行同步冷却热成形工艺应用研究，以检验该工艺在实际工程应用中的实施可行性及工艺可靠性。

主要创新点如下：

（1）在分析可热处理强化铝合金的成形以及热处理工艺特点的基础上，提出同步冷却热成形工艺，并采用以试验研究和理论分析相结合的方法，对同步冷却热成形工艺实现的关键技术进行了深入系统的研究。

（2）在对热模拟试验获得的流变特性数据分析和现有的材料本构关系模型综合比较的基础上，对井上胜朗本构模型进行修正，建立了同步冷却热成形工艺条件下AA2024铝合金的粘塑性本构关系方程，经试验结果比较，建立的本构关系方程可以较准确地表征其应力应变关系。

（3）基于同步冷却热成形及其工艺参数对可热处理强化铝合金材料微观组织的影响规律，结合原子动能理论得出该工艺条件下第二相长大模型，进而依据第二相尺寸对强度的影响规律构建了同步冷却热成形可热处理强化铝合金的性能预测模型。

（4）基于同步冷却热成形工艺的多场耦合、非恒定温度场的特点，结合试验获得的AA2024铝合金的流变特性及成形极限曲线开发了可热处理高强铝合金同步冷却热成形的有限元模拟分析模块，并进行了相应的有限元模拟仿真分析研究。