一、7050航空铝合金结构材料激光冲击强化处理研究（论文文献综述）
何幸哲[1]（2021）在《激光冲击铝合金搅拌摩擦焊接区抗腐蚀性能研究》文中指出铝合金因其强度高、密度低等特点,被广泛应用于航空制造业。由于高强度的铝合金难以焊接的特性,工业上常用铆接进行连接。而搅拌摩擦焊则能够有效解决铝合金难以焊接的问题,然而焊缝性能常弱于母材,需对焊缝进行强化处理。激光冲击是一种利用激光力学效应对材料进行强化的技术,本文以铝合金搅拌摩擦焊缝为研究对象,通过模拟仿真研究铝合金搅拌摩擦焊缝在激光冲击后残余应力场的分布、应力波的传递规律以及激光参数对应力场的影响,同时通过实验探究了激光冲击对焊接区域粗糙度、硬度及腐蚀性能的改善作用。具体研究内容和主要结论如下。基于有限元分析软件建立了搅拌摩擦焊和激光冲击复合工艺的有限元模型,并对比了不同工艺处理后纵向残余应力的分布规律和差异。研究发现,搅拌摩擦焊和激光冲击的复合工艺能够有效减小因焊接引入的残余拉应力,激光冲击引起的残余应力减小量与搅拌摩擦焊引入的残余应力成正相关关系。此外,激光冲击对铝合金搅拌摩擦焊缝的强化效果优于对铝合金母材的强化效果。通过开展激光冲击搅拌摩擦焊缝仿真,研究了激光冲击关键参数对铝合金搅拌摩擦焊接区域纵向残余应力和横向残余应力分布的影响。结果显示,残余应力随激光冲击次数的增加而减小,由于加工硬化效应的影响,相邻两次冲击引起的残余应力减小量随冲击次数的增加而减小。残余应力随激光功率密度的增大而减小。激光功率密度增大到一定数值时,焊缝残余应力会出现饱和现象。此外,搭接率同时影响着焊缝应力的数值和分布均匀性。采用腐蚀实验研究了激光冲击关键参数对铝合金搅拌摩擦焊接区域抗腐蚀性能的影响。结果表明,随着激光冲击次数、激光能量、光斑搭接率的增大,焊缝表面的粗糙度逐渐减小。经激光冲击强化后的焊缝硬度得到了显着提高。随着激光冲击次数和激光能量的增加,硬度逐渐增大。在电化学腐蚀实验中,随着冲击能量和搭接率的增大,抗腐蚀性能逐渐提高,但过多的冲击次数并未进一步增强材料的抗腐蚀性能。而通过浸泡腐蚀实验发现,随着激光能量和光斑搭接率的增加,抗腐蚀性能逐渐提高,但激光能量较小时,激光冲击对焊缝抗浸泡腐蚀性能的影响不大。此外,焊缝的抗腐蚀性能并未随冲击次数的增加而进一步增强。综上,本文利用有限元数值仿真与实验研究相结合的方法,研究了激光冲击搅拌摩擦焊接区域的应力分布和应力波的传递规律,探索了激光冲击次数、激光能量和光斑搭接率等关键参数对焊接区域应力分布、表面完整性和抗腐蚀性能的强化效果,发现激光冲击次数和冲击能量的增大均可降低焊缝区域的残余拉应力和粗糙度,提高材料硬度,且冲击能量增大可提高抗腐蚀性能。光斑搭接率的增大可以显着改善焊缝区域残余应力分布均匀性,但对于材料硬度影响不大。
岳修杰[2]（2021）在《热处理工艺对7075铝合金切削加工性的影响》文中研究指明铝合金是一种常见的高强度合金材料,被广泛的应用在航空航天以及汽车工业领域,具有强度高、耐腐蚀性良好等优点。然而在温度较高、压力较大、速度较快的环境中工作时,表面层的缺陷会对工件的工作性能产生显着的影响。本文针对7075铝合金,基于正交和单因素切削实验方案以及ABAQUS有限元仿真,探究了不同热处理工艺对其切削加工性以及表面完整性的影响,探明了切削用量对不同热处理状态下的7075铝合金表面粗糙度、加工硬化、残余应力、刀具磨损以及切屑形态的影响规律,并基于扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对其切削加工后的微观组织演变规律进行了探讨。首先,通过Hopkinson动态冲击试验,绘制基于不同温度和应变率的应力应变曲线,并根据应力应变曲线建立了7075铝合金的本构方程,然后基于该本够方程构建7075铝合金的二维切削模型,并基于正交实验方案进行了切削仿真分析。其次,对7075铝合金进行不同工艺的热处理,探究了切削参数对其切削加工性的影响规律,探明了切削参数对不同热处理状态的7075铝合金在切削过程中产生的切削力和切削温度的影响规律,以及对切削完成后的工件表面粗糙度、加工硬化程度以及产生的残余应力的影响规律。结果表明:7075-T6I4铝合金切削时的切削加工性优于7075-T6和7075-T6I6,且对切削力和切削温度影响较大的因素为切削深度,其最优切削参数为vc=750 m/min,ap=1 mm,fz=0.06 mm/z。与此同时,表面粗糙度随切削速度的增大而减小,然而进给量与表面粗糙度呈正相关关系,切削深度对表面粗糙度没有显着的影响;研究了7075铝合金切削表面加工硬化以及残余应力。在相同的切削参数下,最大残余压应力大小顺序为:7075-T6>7075-T6I4>7075-T6I6,然而最大残余拉应力的大小顺序与之相反。切削速度与工件材料的硬化层程度和加工硬化层深度呈负相关关系。切削深度与7075铝合金的加工硬化层深度呈正相关关系,然而加工硬化程度随切削深度的增加呈减小的变化趋势。与此同时,加工硬化层深度和加工硬化程度与进给量没有明显的相关性,变化规律较为复杂。在切削过程中残余应力主要表现为残余压应力,且不同热处理的7075铝合金最大残余压应力与切削参数呈正相关关系,最大残余拉应力与切削参数呈负相关关系。再次,使用S-3400N扫描电子显微镜,探究了切削过程中不同切削参数对刀具磨损以及切屑形态的影响规律。结果表明:在7075铝合金的切削过程中,刀具磨损形式主要为前刀面磨损和后刀面磨损,表现形式为崩刃。与此同时,切削过程中切屑主要表现为带状切屑,切屑变形受切削速度和进给量的影响最大,随着切削速度和进给量的增大,切屑变形加剧,弯曲程度增大。最后,研究了不同热处理状态下的7075铝合金的微观表面形貌。随着切削速度的增加、进给量的减小,工件的表面光洁度均有所改善,然而切削深度对7075铝合金的表面光洁度没有显着的影响。通过X射线衍射等微观检测方式,分析了7075铝合金的加工表面变质层及微观结构。结果表明:7075铝合金经T6I4热处理后的稳定性更佳,其Al峰峰高明显高于其他两种状态铝合金的Al峰峰高。
王姝淇[3]（2020）在《航空结构件铣削残余应力预测及加工变形控制技术研究》文中提出轻量化整体结构件广泛应用于各类航空航天产品,然而由于材料内部残余应力、结构件尺寸、薄壁结构、材料去除率以及整体刚度的影响,结构件加工完成后极易产生过大变形,影响结构件使役性能。研究航空结构件加工变形并提出对应的控制技术对提升产品质量、提升生产效率和控制加工成本具有重要意义。本课题针对航空铝合金结构件铣削加工过程中的残余应力预测和变形控制技术进行研究。首先,针对直角切削残余应力预测,研究基于径向返回方法的残余应力求解算法。综合考虑直角切削中的机械载荷和热载荷的影响,基于径向返回法开展塑性应力的更新计算,建立了直角切削残余应力的解析预测模型,并开展了航空铝合金切削加工实验验证了该模型。结果表明:与现有计算方法相比,径向返回方法对所有的应力分量都进行了更新,不需要先验的弹性假设,计算过程满足塑性力学一致性条件;采用径向返回法对残余应力进行求解可以有效地避免应力突变和屈服漂移,具有较高的预测精度。其次,以直角切削残余应力预测模型为基础建立了铣削加工残余应力模型。考虑铣削加工过程中瞬态变厚度斜角切削的特点,基于三维弹性接触力学和移动周期性变化铣削热源,计算了铣削过程加载的机械应力和热应力;依据第2章的径向返回方法求解了铣削加工残余应力,并开展了航空铝合金铣削温度和残余应力测量实验,验证了理论模型的准确性。依据铣削加工残余应力实验结果,获得了加工底面时表面应力分布,分析了影响铣削加工残余应力的关键因素。理论和实验结果表明:影响侧面铣削加工残余应力的关键因素中,切削刃对已加工表面的犁耕作用大于刀具对工件材料的剪切作用,每齿进给量通过对机械应力和热应力的共同作用影响残余应力,切削速度增加残余应力值变大。影响端面铣削加工残余应力的关键因素由强到弱依次为:铣削深度、铣削宽度、每齿进给量和切削速度。再次,针对航空铝合金薄壁件铣削加工振动问题,提出了一种基于玉米淀粉剪切增稠特性的铣削振动控制方法。通过不同浓度玉米淀粉溶液条件下航空铝合金薄壁结构的铣削振动实验,证明了玉米淀粉溶液对铣削振动有显着的控制作用。为进一步探明振动控制原理,建立了考虑玉米淀粉溶液特性的铣削动力学模型,并对理论结果进行了实验验证。理论和实验结果表明:采用玉米淀粉溶液可以有效控制薄壁结构件的铣削振动,当玉米淀粉溶液浓度达到48%时,振动幅值减小了90%以上,并且获得良好的表面加工质量。进一步分析其减振原理发现,高频断续铣削载荷的作用下玉米淀粉溶液的剪切增稠特性是振动控制和减小变形的主要原因。最后,综合考虑材料内部初始残余应力、加工残余应力和航空结构件的结构特点,建立了残余应力引起的加工变形预测模型,并通过加工实验验证了该模型的准确性。在此基础上,提出了一种加工余量调控与玉米淀粉溶液作用相结合的变形控制工艺方法。以三种典型航空铝合金结构件为例开展了加工实验并测量了变形量,验证了上述变形控制方法的有效性。研究结果表明:在材料内部初始残余应力和加工残余应力的共同作用下,航空结构件发生了弯曲变形,其中材料内部初始残余应力对加工变形的影响最大。应用本文提出的变形控制方法,三个典型航空结构件加工变形均显着减小,证明了本文提出的变形控制技术可有效减小航空结构件加工变形。
徐念伟[4]（2020）在《基于各向异性本构模型的切削绝热剪切行为研究》文中指出航空铝合金因具有优异的综合性能,被广泛应用于航空航天装备的主要承载部件中。航空整体结构件具有材料去除率高、弱刚性易变形等特点,其切削加工质量不仅受到切削加工参数、刀具材料/结构参数的影响,材料自身特性也是一个重要影响因素。由于轧制、预拉伸等成形工艺导致材料微观组织结构差异使力学性能呈现各向异性特征,显着影响其在高速切削加工过程中的切削性能,因此系统研究和掌握各向异性特征下材料的力学特性和加工机理,是获得最佳切削方向、确定最优加工工艺的基础和前提。论文以航空铝合金7050-T7451预拉伸板为研究材料,选取与TD-RD平面成0o、30o、45o、60o、90o的空间角度试样,借助霍普金森压杆试验进行不同加载条件（应变率、应变、温度及成形角度）下的动态冲击压缩试验分析力学性能变化规律。结合弹性力学理论以及三维空间坐标系转换关系,建立不同坐标系的应力变换矩阵;通过任意截面Cauchy应力张量投射关系引入空间角度,获得表征空间内与正交坐标系呈任意角度下的载荷坐标系力学性能的Johnson-Cook（JC）本构方程理论表达式;通过力学性能试验数据拟合修正相关参数,进而获得能够全面表征材料各向异性的JC本构方程,并通过DEFORM冲击压缩有限元模拟对比验证所建模型的准确性。对空间角度试样进行不同切削速度、进给速度下的高速正交切削试验,基于Oxley正交切削理论研究不同切削参数及各向异性特征对剪切角、切削力、切削温度以及切屑形态的变化规律;借助超景深显微镜、金相显微镜深入分析切削参数以及各向异性对高速切削过程中的切屑形成特性的影响;利用切削反求法结合高速切削试验数据,基于材料本构方程构建面向高速切削加工的JC切削本构方程。借助Advant Edge FEM有限元仿真软件模拟高速正交切削过程,对比验证切削本构模型的准确性;通过有限元结果分析变形区切削力学性能参数,深入研究锯齿形切屑的形成机理,并结合热塑性剪切波传播理论对材料的绝热剪切敏感性进行定量表征,获得包含各向异性特征的绝热剪切临界判据;利用材料切削本构模型精准预测切削加工性能以及切屑变形行为,为更好地高速切削加工各向异性材料提供基础数据及应用支撑。
段恒[5]（2020）在《7050-T6铝合金低周疲劳与单轴棘轮行为研究》文中认为铝合金由于其密度较其它金属（例如:铁,铜等）材料小、耐腐蚀性能强、易加工、比强度高、抗疲劳能力较强等诸多优点,因此在航空航天、船舶和高速交通等领域使用广泛。但是,铝合金工程构件在服役的过程中会受到各种各样的载荷,特别是受到非对称应力循环载荷的影响。从而产生棘轮效应,导致构件的提前失效破坏。因此,在对航空航天,船舶等设计过程中,必须考虑棘轮应变的影响。本文通过对7050-T6铝合金的疲劳性能的研究,对其低周应变疲劳和棘轮效应的失效机理进行讨论。研究结果主要包含:（1）通过对7050-T6商业铝合金的金相组织观察,结果表明:7050-T6商业铝合金中有大小和数目都不同的黑色粒状物质。这些黑色的粒状物质称为第二相Mg Zn2,第二相一般会分布在晶界或者晶体内部。这些第二相聚集在晶界处,阻碍了位错的移动。其次对7050-T6商业铝合金进行单轴静力拉伸试验,获得了7050-T6的基本的力学性能。不同应变速率的静力拉伸结果表明材料为速率无关型材料。（2）对7050-T6商业铝合金进行低周应变疲劳实验。结果表明:室温下材料的循环特性表现为循环软化特性。通过拟合Hollomon公式和Manson-Coffin公式分别获得了循环强度系数、循环强度指数和疲劳强度系数、疲劳强度指数。使用三种不同的低周疲劳寿命预测公式,进行疲劳寿命预测。预测结果表明:在预测7050-T6商业铝合金低周疲劳寿命时,三参数幂函数模型比Manson-Coffin和拉伸滞后能模型预测更为准确。（3）设计7050-T6商业铝合金的非对称应力循环实验,分别讨论了平均应力、应力幅、应力速率和应力比对棘轮应变的影响。结果表明:在室温下,棘轮应变随着平均应力和应力幅的增加而增加。疲劳寿命随着平均应力和应力幅的增加而减小。应力速率对棘轮应变影响不明显,这是由于材料为速率无关型材料;但是,应力速率的增加会导致疲劳寿命的增加。应力比在-0.8到-0.2变化过程中,棘轮应变先减小后增加。最后提出了一个使用与高平均应力和低应力幅下的疲劳寿命预测模型,该模型具有较好的寿命预测精度。（4）通过对低周应变疲劳和单轴棘轮实验试件的疲劳断口进行失效分析。结果表明:低周应变疲劳的裂纹源起于表明,通过不断扩展形成微裂纹,最终导致材料的破坏。而非对称应力循环实验试件破坏起源于试件内部,因为在非对称应力循环过程中,产生了塑性应变的积累,导致疲劳断口内部有大量的二次裂纹和孔洞。
李钢,姚雄华,郭超,陈海波,刘磊,李博[6]（2019）在《激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响》文中研究指明研究了激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响。采用45°激光入射角对应力集中R区进行冲击强化,其余区域采用90°激光入射角冲击。随后对强化后和未强化的实验件分别进行拉-拉疲劳实验。结果表明,在置信度99%情况下,经强化的实验件比未经强化的疲劳寿命提高1.566～2.725倍;激光冲击强化处理后,断裂部位远离凹槽R区。激光冲击强化对凹槽强化效果明显。
李鑫[7]（2019）在《小孔结构激光冲击与超声复合强化及抗疲劳研究》文中指出小孔结构是典型的应力集中结构,在飞机上数量多达百万个的紧固孔属于这种结构,且极易出现疲劳破坏,最终导致零件失效。传统的强化方法在实际应用中均存在一定的局限性,且大部分方法已无法满足当前要求。为了使小孔得到全面强化,通过超声挤压强化技术弥补激光冲击强化小孔的局限性,将两种工艺结合形成一种新的复合强化工艺。目前激光冲击与超声挤压复合强化的抗疲劳机制尚不清晰,因此研究复合强化及其相关工艺参数对小孔结构疲劳性能的影响,对提高小孔结构疲劳寿命具有重要意义。本文基于理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方法,对激光冲击与超声挤压复合强化对7050-T7451铝合金小孔结构疲劳寿命的影响进行了研究,分析了相关工艺参数对复合强化效果的影响,并探索了高频超声振动与激光冲击协同强化小孔的新方法。主要研究内容及结论如下:（1）以ABAQUS有限元分析软件为基础,建立了小孔结构激光冲击与超声挤压复合强化的数值模拟模型,分析了复合强化后小孔结构的三维应力分布规律,并研究了相关工艺参数对复合强化效果的影响。结果表明:激光冲击与超声挤压复合强化后孔壁与孔角都出现较好的残余压应力,复合强化后小孔结构应力分布情况优于单一激光冲击强化和单一超声挤压强化;功率密度和脉宽的变化会影响复合强化后小孔结构的应力分布;振幅对复合强化过程中的力学特性的影响较大,摩擦力随着振幅的增大而减小,振幅的变化对复合强化后小孔结构的残余应力分布的影响较小;挤压量的变化会影响复合强化后的残余应力分布情况。（2）通过ANSYS nCode DesignLife疲劳分析软件对完成强化后的铝合金小孔结构进行疲劳寿命分析,结果表明:从疲劳寿命云图看,激光冲击强化、超声挤压强化和复合强化后小孔的易发生疲劳破坏区域分别出现在孔壁中部、挤入端孔角处和靠近孔壁中部的位置;在同一应力水平下,采用复合强化时小孔结构的疲劳寿命最高;在高应力水平下不同强化方式对小孔结构疲劳寿命增益的影响较小。（3）根据仿真结果选择合理的工艺参数对6mm铝合金小孔双联试样进行强化试验,并对强化后的试样进行疲劳试验,结果如下:随着振幅的增大,复合强化过程中拉拔力减小,不同振幅对复合强化后试样的疲劳性能无显着影响;复合强化后试样疲劳增益远大于激光冲击强化和超声挤压强化的疲劳增益,与仿真结果相一致;复合强化后主疲劳源萌生于孔壁中部,疲劳裂纹呈扇形向内部扩展,且其疲劳裂纹扩展速率明显低于激光冲击试样和超声挤压试样。（4）通过以上仿真和试验研究,发现复合强化小孔效果较好但工艺过程繁琐,且为了充分发挥超声特性和提高强化效果,提出了高频超声振动与激光冲击协同强化方法,并采用ABAQUS软件探索了协同强化后小孔结构的三维应力分布规律,结果表明:高频超声振动与激光冲击协同强化可产生较好的残余应力分布,使得整个孔壁应力分布均匀且强化区域大,工艺过程简单;脉宽和频率的变化均会影响协同强化后小孔结构三维应力分布。
孟莹[8]（2019）在《航空铝合金各向异性切削加工本构模型构建与应用研究》文中指出作为现代航空航天主承力结构件的首选材料,航空铝合金的不同轧制、预拉伸等成形工艺会导致其力学性能呈现出明显的各向异性,在高速切削加工局部“高应变率、大应变、高温”的大变形条件下,构建准确反映高速切削加工状态下材料本构模型的难度增加,使得掌握此条件下的材料力学性能和变形机理存在一定局限,制约了切削变形理论和加工模拟的发展。论文以航空铝合金7050-T7451预拉伸轧板为研究材料,借助理论分析、试验研究与数值模拟,重点分析了不同成形加载方向/角度下材料的动态力学性能变化规律,引入角度函数表征各向异性,构建了切削大变形条件下包含角度函数的本构模型,基于本构模型建立了各向异性特征下材料的正交切削加工仿真模型,揭示了切削参数-各向异性-切削加工性能之间的关系,得到了材料的最优高速切削加工范围。选取材料力学性能最具代表性的典型成形方向（轧向RD、横向TD和法向ND）预制试样,进行了不同成形加载方向下材料的准静态加载试验、动态冲击剪切试验及力学性能分析;考虑材料的成形方向影响,分别确定了不同成形加载方向下包含应变率敏感函数项的JC本构模型参数,借助不同本构模型与试验结果的对比数据,验证了所建本构模型的准确性。对材料力学性能各向异性最为显着的TD-ND平面内的0°、30°、45°、60°、90°角度试样进行静/动态加载试验和高速正交切削试验,基于Oxley切削理论,揭示了不同切削速度和进给量下的剪切变形区参数变化规律;借助切削反求方法,结合高速切削变形区材料的剪应力、剪切角、温度及动态力学性能基础数据,构建了切削大变形条件下的材料各向异性JC本构模型。借助AdvantEdge FEM切削有限元软件,应用构建的高速切削各向异性本构模型参数,建立了不同条件下的正交铣削仿真模型,分析了切削变形区的力热耦合等行为,并将切削力和切削比能作为对比参数,研究了各向异性与材料切削加工性能之间的影响规律,提出了利用材料各向异性改善切削加工性能的优化工艺参数范围。
胡磊[9]（2019）在《铝合金喷丸工艺预测函数的构建及应用》文中研究说明铝合金薄壁件在制备成形后因为受初始应力以及加工后表面应力的影响,会导致材料表面产生程度不一的变形,往往不能符合设计精度要求,形变的产生已经成为铝合金薄壁构件制造的难题。为削弱或调控这种变形,根据材料表面应力场的分布特征,构建喷丸工艺-表面特征值预测函数,实现对表面应力的精准调控具有重要的参考意义。本文运用BBD设计方法,通过实验获得不同喷丸工艺对铝合金表面应力及表面硬度的作用规律,对数据进行相关性分析后得到关于应力和硬度的工艺参数预测函数,并验证函数的准确性。具体研究工作如下:1.通过BBD方法设计喷丸实验,就颗粒尺寸、空气压力、喷丸时间和距离4个因素,对试样进行喷丸强化处理,采用X射线应力测试表面应力,通过显微硬度仪与便携式粗糙度测量仪测量表面硬度与粗糙度,对应力与硬度分布状态进行描述,探究构件应力与硬度分布特征,分析了试样表面硬度与应力的分布规律。2.对喷丸处理数据进行归纳分析后,构建了喷丸工艺下表面应力与硬度预测函数,对引起预测模型偏差的应力测试误差、硬度测试误差、模型理论误差进行了分析,确定各误差的不确定度,最终计算合成了喷丸工艺-特征值预测模型的总不确定度。3.该预测函数在预期应力与硬度值前提下,可获得喷丸工艺参数组,以此进行实验和计算结果对比,并最后验证预测函数的可靠性。对于预测函数的应用方法可以给定一个预期表面应力-304 MPa,函数给定了其中10组工艺参数,在其对应的硬度值中挑选出期望值211 Hv后,最后即可确定目标工艺参数组。喷丸工艺参数-表面特征值预测函数可有效地提高喷丸强化下所获表面特征的准确性,为掌握喷丸工艺对材料表面强化规律提供工程参考。
张格铭[10]（2018）在《辅助激光冲击7050铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究》文中研究指明7050-T7451高强铝合金由于具有低密度、高强度及塑性好等优点被广泛应用于交通运输、船舶制造以及航空航天领域。采用常规熔焊方法对合金进行焊接,易产生气孔、热裂纹等缺陷,导致接头力学性能受到严重影响,限制其应用。搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding,FSW）作为一种新型焊接技术,焊接变形小、几乎不产生气孔、裂纹等焊接缺陷,且焊接设备简单,不需保护气体。但高强铝合金FSW接头在高载荷或交变载荷条件下易引起疲劳失效问题,因此研究高强铝合金FSW接头组织结构特征及接头表面强化技术与机理十分必要。本文选用7050-T7451高强铝合金板材作为研究对象,对搅拌摩擦焊接头进行了金相、SEM及XRD观察与分析,接头硬度、拉伸与疲劳性能测试以及辅助先进激光冲击强化处理接头表面区,分析探讨冲击前后接头显微组织结构、硬度分布、残余应力变化、断口及疲劳断裂机制。试验结果表明:搅拌摩擦焊后,焊接接头主要分为焊核区（WNZ）、热力影响区（TMAZ）、热影响区（HAZ）和母材区（BM）四个区域,焊核区经历了机械搅拌和较高焊接热输入,发生动态再结晶形成等轴晶粒,组织最为细小;热力影响区受到剪切力的影响,晶粒被显着拉长;而热影响区仅受到焊接热循环的影响,晶粒尺寸与母材接近。对焊缝表面和截面进行显微硬度测试,表面硬度呈“W”型分布,焊核区硬度值最高为136HV,约为母材硬度的97%,两侧热影响区的硬度值较低,硬度最低出现在前进侧热影响区为115HV,为母材硬度的84%,热力影响区的硬度最高为130HV,能够达到母材硬度的95%,这是因为热力影响区即受到焊接热循环又受到剪切力影响,与热影响区相比,晶粒得到了一定程度的细化,因此硬度要高于热影响区;焊缝截面硬度呈“V”型分布,焊缝底部直接跟垫板接触,冷却速度快,又远离焊接热源,因此焊缝底部的晶粒比上层晶粒更加细小,硬度相对更大,而中部晶粒有大有小,组织疏松,硬度最低。对焊接接头进行拉伸试验,拉伸断裂位置全部在两侧热影响区,断裂在前进侧热影响区时抗拉强度最低为453MPa,是母材抗拉强度的88%,这是由于前进侧热影响区在焊接过程中受到的热循环较大,组织发生软化的同时发生了沉淀相的长大与偏聚,更易发生断裂。对拉伸断口进行观察,既存在准解理形貌的脆性断裂特征,也有韧窝形貌的韧性断裂特征。对接头进行疲劳实验,不同应力水平下断裂位置分别位于前进侧热影响区、焊核区和母材区,疲劳寿命分别为10×105,8.5×105和6.9×105。热影响区的断口,韧窝分布密集,断裂方式为韧性断裂;焊核区的断口较为平整,韧窝较小,能够观察到直径较大的第二相颗粒,断裂方式为韧性断裂;母材的断口最为平整,这与应力水平过高有一定关系,能够从断口中观察到轮胎花样和疲劳台阶,断裂方式为脆性断裂。激光冲击强化后,焊缝上表面区晶粒更加细小,经SEM形貌观察,焊缝截面出现了空洞,焊缝截面进行硬度测试发现冲击的有效强化层深度为1.5mm,材料表层硬度提升幅度最大为15HV;对冲击前后疲劳断口进行对比发现断口形貌变化不大,但韧窝分布更密集,直径更大,这与疲劳寿命测定结果保持一致,断裂方式仍为韧性断裂;冲击后材料中存在的残余拉应力变为残余压应力,能有效降低疲劳裂纹的萌生,抑制疲劳裂纹的扩展速度,从而延长接头的疲劳使用寿命。
二、7050航空铝合金结构材料激光冲击强化处理研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、7050航空铝合金结构材料激光冲击强化处理研究（论文提纲范文）
（1）激光冲击铝合金搅拌摩擦焊接区抗腐蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 搅拌摩擦焊接区域机械性能的国内外研究现状 |
| 1.2.2 搅拌摩擦焊接区域抗腐蚀性能的国内外研究现状 |
| 1.2.3 激光冲击对铝合金强化改性的国内外研究现状 |
| 1.2.4 搅拌摩擦焊和激光冲击复合工艺的国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 搅拌摩擦焊与激光冲击复合工艺的仿真模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 搅拌摩擦焊工艺过程仿真建模与验证 |
| 2.2.1 搅拌摩擦焊数值仿真有限元方法简介 |
| 2.2.2 热源模型 |
| 2.2.3 搅拌摩擦焊模型的建立 |
| 2.2.4 搅拌摩擦焊模型的分析验证 |
| 2.3 搅拌摩擦焊和激光冲击复合工艺仿真建模与验证 |
| 2.3.1 激光冲击工艺原理 |
| 2.3.2 复合工艺仿真模拟的整体架构 |
| 2.3.3 冲击参数设置 |
| 2.3.4 复合工艺模型的分析验证 |
| 2.4 不同工艺处理前后试样残余应力分布的研究 |
| 2.4.1 残余应力分布 |
| 2.4.2 应力波传播规律 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光冲击参数对铝合金搅拌摩擦焊缝应力分布影响的仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光冲击实验方案设计 |
| 3.3 不同工艺下试样残余应力分布的分析 |
| 3.4 激光冲击次数对残余应力分布的影响 |
| 3.4.1 残余应力在焊缝表面的分布 |
| 3.4.2 残余应力在深度方向上的分布 |
| 3.5 激光功率密度对残余应力分布的影响 |
| 3.5.1 残余应力在焊缝表面的分布 |
| 3.5.2 残余应力在深度方向上的分布 |
| 3.6 激光光斑搭接率对残余应力分布的影响 |
| 3.6.1 残余应力在焊缝表面的分布 |
| 3.6.2 残余应力随时间的演变规律 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 激光冲击参数对焊缝抗腐蚀性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料及实验方法 |
| 4.3 激光冲击参数对铝合金焊接区域的表面完整性研究 |
| 4.3.1 冲击次数对焊接区域表面完整性的影响 |
| 4.3.2 激光能量对焊接区域表面完整性的影响 |
| 4.3.3 光斑搭接率对焊接区域表面完整性的影响 |
| 4.4 激光冲击参数对铝合金焊接区域的抗腐蚀性能研究 |
| 4.4.1 冲击次数对焊接区域抗腐蚀性能的影响 |
| 4.4.2 激光能量对焊接区域抗腐蚀性能的影响 |
| 4.4.3 光斑搭接率对焊接区域抗腐蚀性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）热处理工艺对7075铝合金切削加工性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 7075 铝合金性能及其切削加工性 |
| 1.2.1 7075 铝合金材料特性 |
| 1.2.2 7075 铝合金切削加工典型特征 |
| 1.3 铝合金高速切削表面完整性研究现状 |
| 1.3.1 切削加工表面完整性的概述 |
| 1.3.2 铝合金表面残余应力的研究现状 |
| 1.3.3 高速切削铝合金表面加工硬化研究现状 |
| 1.3.4 铝合金高速切削表面质量研究现状 |
| 1.3.5 铝合金高速切削微观组织相变机理研究现状 |
| 1.4 铝合金高速切削刀具磨损机理研究现状 |
| 1.4.1 刀具磨损研究现状 |
| 1.4.2 切屑形态研究现状 |
| 1.5 本文的研究目的及内容 |
| 第2章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 切削加工试样制备 |
| 2.1.1 实验材料及设备 |
| 2.1.2 实验方案 |
| 2.1.3 热处理工艺 |
| 2.2 霍普金森压杆动态冲击试验 |
| 2.3 表面完整性的表征 |
| 2.3.1 表面粗糙度 |
| 2.3.2 表面残余应力 |
| 2.3.3 加工硬化 |
| 2.4 已加工表面组织表征 |
| 2.4.1 X 射线衍射分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 7075 铝合金高速切削Johnson-Cook本构模型构建 |
| 3.1 高速切削仿真关键技术 |
| 3.1.1 工件和刀具材料模型的构建 |
| 3.1.2 切屑分离准则 |
| 3.1.3 摩擦模型的构建 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 高速切削几何模型的构建 |
| 3.2.2 几何模型构建 |
| 3.2.3 实验验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 7075 铝合金切削加工表面完整性研究 |
| 4.1 切削参数对切削力的影响 |
| 4.1.1 切削力正交实验分析 |
| 4.1.2 等效应力云图分析 |
| 4.2 高速切削温度场分析 |
| 4.2.1 切削参数对切削温度的影响 |
| 4.2.2 有限元仿真云图分析 |
| 4.3 7075 铝合金表面质量性能研究 |
| 4.3.1 表面粗糙度的形成机理 |
| 4.3.2 切削参数对7075 铝合金表面粗糙度的影响 |
| 4.3.3 改善表面粗糙度的措施 |
| 4.4 7075 铝合金已加工表面加工硬化研究 |
| 4.4.1 切削速度对7075 铝合金加工硬化的影响 |
| 4.4.2 切削深度对7075 铝合金加工硬化的影响 |
| 4.4.3 进给量对7075 铝合金加工硬化的影响 |
| 4.5 7075 铝合金表面残余应力研究 |
| 4.5.1 切削速度对7075 铝合金残余应力的影响 |
| 4.5.2 切削深度对7075 铝合金残余应力的影响 |
| 4.5.3 进给量对7075 铝合金残余应力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 7075 铝合金高速切削刀具磨损及微观演变机理研究 |
| 5.1 刀具失效形态和磨损机理 |
| 5.2 切削参数对刀具磨损机理的影响 |
| 5.2.1 切削速度对刀具磨损机理的影响 |
| 5.2.2 切削深度对刀具磨损机理的影响 |
| 5.2.3 进给量对刀具磨损机理的影响 |
| 5.3 切屑成形机制研究 |
| 5.3.1 切屑形成过程分析 |
| 5.3.2 切削参数对切屑形态的影响 |
| 5.4 不同热处理工艺对7075 铝合金微观结构影响的SEM分析 |
| 5.4.1 不同切削速度的7075 铝合金微观结构SEM分析 |
| 5.4.2 不同切削深度的7075 铝合金微观结构SEM分析 |
| 5.4.3 不同进给量的7075 铝合金微观结构SEM分析 |
| 5.5 不同热处理工艺对7075 铝合金微观结构影响的XRD分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术论文成果及参与的科研项目 |
| 致谢 |
（3）航空结构件铣削残余应力预测及加工变形控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 航空结构件加工变形影响因素分析 |
| 1.3 残余应力的研究现状 |
| 1.3.1 材料内部残余应力 |
| 1.3.2 切削加工残余应力 |
| 1.4 薄壁结构铣削振动控制方法 |
| 1.5 航空结构件加工变形预测方法 |
| 1.5.1 有限元法预测加工变形 |
| 1.5.2 解析法预测加工变形 |
| 1.6 航空结构件加工变形控制方法 |
| 1.6.1 前期加工变形控制方法 |
| 1.6.2 后期加工变形控制方法 |
| 1.7 目前研究中存在的问题 |
| 1.8 本文的主要研究内容 |
| 第2章 直角切削残余应力预测研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直角切削加载应力建模 |
| 2.2.1 机械应力建模 |
| 2.2.2 热应力建模 |
| 2.3 基于径向返回法的残余应力求解算法 |
| 2.3.1 塑性应力建模 |
| 2.3.2 残余应力预测模型建立 |
| 2.4 直角切削残余应力实验及分析 |
| 2.4.1 残余应力检测实验 |
| 2.4.2 残余应力预测模型分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 铣削加工残余应力预测研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铣削加工加载应力建模 |
| 3.2.1 铣削刀具工件接触模型 |
| 3.2.2 基于三维弹性力学的机械应力建模 |
| 3.2.3 铣削加工温度及热应力建模 |
| 3.3 铣削温度及铣削加工残余应力预测实验验证 |
| 3.3.1 铣削温度预测实验验证 |
| 3.3.2 铣削残余应力预测实验验证 |
| 3.4 端面铣削加工残余应力实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 薄壁件铣削振动控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 航空薄壁结构件铣削振动分析 |
| 4.3 基于玉米淀粉溶液的铣削振动控制方法 |
| 4.3.1 实验方案设计 |
| 4.3.2 玉米淀粉溶液对铣削振动控制效果分析 |
| 4.3.3 玉米淀粉溶液对加工表面质量的影响 |
| 4.4 玉米淀粉溶液铣削振动控制原理 |
| 4.4.1 考虑剪切增稠作用的铣削过程动态建模 |
| 4.4.2 基于Newmark-β法的铣削动态方程求解 |
| 4.4.3 铣削振动信号频域分析 |
| 4.4.4 玉米淀粉溶液减振原理分析 |
| 4.5 玉米淀粉溶液对铣削变形的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 航空结构件加工变形控制技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 残余应力引起的航空结构件加工变形预测 |
| 5.2.1 典型航空结构件结构分析 |
| 5.2.2 基于能量法的加工变形预测 |
| 5.3 航空结构件加工变形预测实验验证及分析 |
| 5.3.1 材料内部残余应力检测 |
| 5.3.2 加工变形实验方案设计 |
| 5.3.3 加工变形预测实验验证 |
| 5.4 典型航空结构件加工变形控制实验 |
| 5.4.1 框类结构加工变形控制实验 |
| 5.4.2 梁类结构加工变形控制实验 |
| 5.4.3 壁板类结构加工变形控制实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于各向异性本构模型的切削绝热剪切行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义与背景 |
| 1.2 材料本构模型国内外研究现状 |
| 1.2.1 材料动态力学性能获取及表征 |
| 1.2.2 高速切削本构模型研究进展 |
| 1.2.3 材料各向异性表征研究现状 |
| 1.3 绝热剪切行为及其敏感性的研究 |
| 1.4 高速切削过程及绝热剪切模拟研究与进展 |
| 1.5 存在的问题 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第二章 考虑各向异性的材料冲击压缩力学性能研究 |
| 2.1 航空铝合金7050-T7451材料性能 |
| 2.2 不同空间角度下材料的动态冲击压缩试验 |
| 2.2.1 试验装置与原理 |
| 2.2.2 试样微观组织观察及试样准备 |
| 2.2.3 冲击压缩试验 |
| 2.3 材料动态压缩力学性能的影响分析 |
| 2.3.1 应变率对动态压缩性能的影响 |
| 2.3.2 温度对动态压缩性能的影响 |
| 2.3.3 成形方向对动态压缩性能的影响 |
| 2.4 各向异性特征对绝热剪切行为的影响研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于应力变换的空间本构模型的建立与修正 |
| 3.1 不同坐标系的应力变换矩阵 |
| 3.2 各向异性力学特性分析 |
| 3.3 空间修正本构模型的构建 |
| 3.3.1 正交坐标系的本构模型修正 |
| 3.3.2 空间修正本构模型的构建 |
| 3.3.3 动态冲击压缩过程仿真建模 |
| 3.3.4 模型预测与试验、仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高速切削过程切屑形成特性及本构模型研究 |
| 4.1 高速正交切削试验 |
| 4.1.1 加工条件与试验过程 |
| 4.1.2 剪切角获取试验 |
| 4.1.3 切削力及切削温度试验 |
| 4.2 高速切削绝热剪切行为的切屑形成 |
| 4.2.1 切削参数对锯齿形切屑形态的影响规律 |
| 4.2.2 各向异性对切削过程及切屑形成的影响分析 |
| 4.3 基于Oxley正交切削理论的各向异性本构模型 |
| 4.3.1 Oxley正交切削理论建模方法 |
| 4.3.2 高速切削各向异性本构模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高速铣削有限元模拟及绝热剪切行为分析 |
| 5.1 高速切削加工有限元仿真 |
| 5.1.1 高速铣削等效切屑模型 |
| 5.1.2 高速直角切削有限元参数确定 |
| 5.1.3 试验与仿真结果对比验证 |
| 5.2 锯齿化切屑形成机理及表征 |
| 5.2.1 锯齿化形成模型及机理 |
| 5.2.2 绝热剪切能量判据量化表征 |
| 5.3 基于各向异性特征的绝热剪切临界判据 |
| 5.4 材料绝热剪切敏感性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）7050-T6铝合金低周疲劳与单轴棘轮行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 7系铝合金概述 |
| 1.1.1 7系铝合金的应用 |
| 1.1.2 7系铝合金的发展 |
| 1.2 热处理工艺 |
| 1.2.1 均匀化退火 |
| 1.2.2 固溶处理 |
| 1.2.3 时效处理 |
| 1.2.4 回归再时效 |
| 1.3 铝合金疲劳研究 |
| 1.3.1 疲劳概述和低周疲劳 |
| 1.3.2 棘轮效应的研究 |
| 1.4 低周疲劳寿命预测方法 |
| 1.4.1 对称循环寿命预测方法 |
| 1.4.2 基于平均应力的疲劳寿命预测 |
| 1.4.3 基于能量和基于应力的疲劳预测模型 |
| 1.5 本文研究的内容和创新 |
| 第二章 实验原理和实验方法 |
| 2.1 实验材料和实验设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 疲劳设备 |
| 2.1.3 金相组织分析原理及操作 |
| 2.1.4 SEM显微组织原理和应用 |
| 2.2 金相组织显微组织 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 低周应变疲劳实验与结果分析 |
| 3.1 静力拉伸 |
| 3.2 完全对称低周疲劳实验结果分析 |
| 3.2.1 循环响应特性 |
| 3.2.2 典型应力—应变滞后环曲线 |
| 3.2.3 低周疲劳滞后环曲线分析 |
| 3.3 循环应变应力关系 |
| 3.4 疲劳寿命预测模型 |
| 3.5 塑性应变能密度 |
| 3.6 低周疲劳寿命预测 |
| 3.6.1 Manson-Coffin公式 |
| 3.6.2 三参数幂函数方程 |
| 3.6.3 拉伸滞后能模型 |
| 3.7 寿命预测公式的评价 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 7050-T6单轴棘轮行为实验与结果分析 |
| 4.1 单轴棘轮实验 |
| 4.2 不同平均应力和应力幅的组合实验及结果分析 |
| 4.2.1 不同平均应力和应力幅的组合实验 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.3 不同应力速率的棘轮实验 |
| 4.4 不同峰值应力与应力比实验方案 |
| 4.5 平均应力模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 7050-T6低周疲劳试验试件断口分析 |
| 5.1 疲劳断裂的重要性 |
| 5.2 疲劳裂纹的萌生及扩展 |
| 5.3 低周应变疲劳试件断口分析 |
| 5.4 棘轮试件断裂断口分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究内容总结 |
| 6.2 未来的研究方向和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间发表论文 |
（6）激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响（论文提纲范文）
| 1 实验材料与方法 |
| 1.1 实验材料 |
| 1.2 实验件设计 |
| 1.3 激光冲击强化方法 |
| 1.3.1 激光工艺参数 |
| 1.3.2 强化区域的确定 |
| 1.3.3 激光入射角度的选择 |
| 1.3.4 吸收层与约束层的选择 |
| 1.3.5 激光光斑搭接方式 |
| 1.4 疲劳实验方法 |
| 2 实验结果与分析 |
| 2.1 残余应力 |
| 2.2 疲劳性能 |
| 2.3 疲劳断口 |
| 3 结论 |
（7）小孔结构激光冲击与超声复合强化及抗疲劳研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光冲击强化技术 |
| 1.2.1 激光冲击强化原理与优势 |
| 1.2.2 激光冲击强化小孔的研究现状 |
| 1.3 超声挤压强化技术 |
| 1.3.1 超声金属塑性加工原理 |
| 1.3.2 超声挤压强化的研究现状 |
| 1.3.3 高频超声振动的研究现状 |
| 1.4 本文选题意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 激光冲击与超声挤压强化孔的基本理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光冲击强化理论分析 |
| 2.2.1 激光诱导冲击波的产生及作用于材料的过程 |
| 2.2.2 冲击波作用下材料的塑性变形 |
| 2.2.3 冲击波作用下残余应力形成机制 |
| 2.2.4 材料表面残余应力的估算 |
| 2.3 超声挤压强化理论分析 |
| 2.3.1 超声挤压强化机理 |
| 2.3.2 超声挤压强化下小孔的残余应力场 |
| 2.3.3 超声挤压减摩降载机理 |
| 2.4 复合强化原理分析 |
| 2.4.1 复合强化对应力分布的影响理论分析 |
| 2.4.2 复合强化对疲劳寿命的影响理论分析 |
| 2.4.3 复合强化的影响因素分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 复合强化小孔三维应力分布及疲劳寿命数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型的建立及相关参数设置 |
| 3.2.1 激光冲击强化有限元模型建立 |
| 3.2.2 超声挤压强化有限元模型建立 |
| 3.2.3 复合强化有限元模型建立与参数设置 |
| 3.3 复合强化小孔结构三维应力分布对比 |
| 3.3.1 残余应力提取路径 |
| 3.3.2 不同强化方法小孔三维应力分布对比 |
| 3.4 工艺参数对小孔结构复合强化效果的影响 |
| 3.4.1 功率密度对复合强化效果的影响 |
| 3.4.2 脉宽对复合强化效果的影响 |
| 3.4.3 振幅对复合强化效果的影响 |
| 3.4.4 挤压量对复合强化效果的影响 |
| 3.5 小孔结构复合强化疲劳寿命数值模拟 |
| 3.5.1 疲劳仿真模型建立与参数设置 |
| 3.5.2 不同强化方法小孔疲劳源位置数值模拟 |
| 3.5.3 不同强化方法小孔疲劳寿命数值模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 激光冲击与超声挤压复合强化试验与疲劳试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法及设备 |
| 4.2.1 试样及工具制备 |
| 4.2.2 小孔强化试验设备及方法 |
| 4.2.3 小孔试样疲劳拉伸试验 |
| 4.3 试验结果与分析 |
| 4.3.1 复合强化试验后孔径变化结果 |
| 4.3.2 不同强化方法下试样疲劳试验结果与分析 |
| 4.3.3 不同振幅下拉拔力的变化分析 |
| 4.3.4 不同振幅下试样疲劳试验结果与分析 |
| 4.4 疲劳断口形貌分析 |
| 4.4.1 宏观疲劳断口分析 |
| 4.4.2 微观疲劳断口分析 |
| 4.4.3 复合强化改善小孔疲劳寿命机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高频超声振动与激光冲击协同强化理论探索及仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 协同强化理论分析及仿真过程 |
| 5.2.1 协同强化原理 |
| 5.2.2 协同强化理论分析 |
| 5.2.3 有限元仿真过程 |
| 5.3 协同强化后小孔结构的应力分布分析 |
| 5.3.1 残余应力提取路径 |
| 5.3.2 协同强化小孔三维应力分布 |
| 5.3.3 脉宽对协同强化三维应力分布的影响 |
| 5.3.4 频率对协同强化三维应力分布的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研情况及主要成果 |
（8）航空铝合金各向异性切削加工本构模型构建与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 材料动态力学性能研究现状 |
| 1.2.1 材料动态力学性能模型与试验方法 |
| 1.2.2 切削大变形条件下的本构模型研究 |
| 1.3 材料各向异性特征研究现状 |
| 1.4 基于各向异性的切削加工及模拟研究 |
| 1.5 课题提出及主要研究内容 |
| 1.5.1 存在的问题 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 不同成形加载方向下材料的冲击剪切力学性能研究 |
| 2.1 航空铝合金7050-T7451材料性能 |
| 2.2 不同成形加载方向下材料的动态冲击剪切试验 |
| 2.2.1 试验装置与原理 |
| 2.2.2 试样准备与试验过程 |
| 2.2.3 原始试样微观组织观察 |
| 2.3 材料动态冲击剪切性能的影响因素分析 |
| 2.3.1 应变率对动态冲击剪切性能的影响 |
| 2.3.2 成形加载方向对动态冲击剪切性能的影响 |
| 2.3.3 冲击剪切后的试样变化和微观分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同成形角度下材料的本构模型参数确定与修正 |
| 3.1 准静态力学性能分析 |
| 3.2 动态冲击剪切试验中应变率的选取 |
| 3.3 本构模型参数的确定 |
| 3.3.1 参数A、B、n、m的确定 |
| 3.3.2 应变率敏感系数C的确定 |
| 3.3.3 本构模型的表征 |
| 3.3.4 模型预测与试验验证 |
| 3.4 力学性能各向异性差异显着平面的选取 |
| 3.5 平面内不同成形角度下的修正本构模型构建 |
| 3.5.1 不同成形角度材料的加载试验 |
| 3.5.2 包含角度函数的材料修正本构模型构建 |
| 3.5.3 动态冲击剪切过程仿真建模 |
| 3.5.4 模型预测与试验、仿真验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 切削大变形条件下的材料各向异性本构模型研究 |
| 4.1 Oxley正交切削理论建模方法 |
| 4.1.1 应力、应变、应变率和温度场的建立 |
| 4.1.2 面向高速切削加工的本构模型构建方法 |
| 4.2 不同成形角度下的正交切削试验 |
| 4.2.1 试验过程及加工参数 |
| 4.2.2 剪切角试验 |
| 4.2.3 切削力和切削温度试验 |
| 4.3 基于Oxley正交切削理论的各向异性本构模型 |
| 4.3.1 多元函数的下山单纯形法 |
| 4.3.2 切削大变形各向异性本构模型的构建 |
| 4.4 高速切削加工仿真建模 |
| 4.4.1 高速铣削几何模型建立 |
| 4.4.2 切削力、温度的仿真和试验对比验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 各向异性对材料切削加工性能的影响研究及参数优化 |
| 5.1 切削仿真模型加工参数 |
| 5.2 各向异性对材料切削加工性能的影响 |
| 5.2.1 切削力及切削比能分析 |
| 5.2.2 切削温度分析 |
| 5.3 切削参数与各向异性的影响分析 |
| 5.3.1 切削速度影响分析 |
| 5.3.2 进给量影响分析 |
| 5.4 最优切削参数范围的确定 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）铝合金喷丸工艺预测函数的构建及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 表面处理的研究 |
| 1.2.1 表面处理技术 |
| 1.2.2 喷丸处理对铝合金的影响 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 喷丸工艺对铝合金材料表面特征的影响 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 铝合金材料 |
| 2.1.2 喷丸处理 |
| 2.2 铝合金表面特征的描述 |
| 2.2.1 喷丸工艺对表面应力的影响 |
| 2.2.2 喷丸工艺对表面显微硬度的影响 |
| 2.2.3 粗糙度测量 |
| 2.2.4 表面微观形貌观察 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 喷丸工艺预测函数的构建 |
| 3.1 预测函数的构建 |
| 3.1.1 BBD方法基本原理 |
| 3.1.2 构建预测函数 |
| 3.2 预测函数的优化 |
| 3.2.1 优化应力函数 |
| 3.2.2 优化硬度函数 |
| 3.3 不确定度原理 |
| 3.3.1 不确定度概述 |
| 3.3.2 预测函数不确定度评定方法 |
| 3.3.3 不确定度合成 |
| 3.4 预测函数的不确定度分析 |
| 3.4.1 应力测试不确定度 |
| 3.4.2 硬度测量不确定度 |
| 3.4.3 理论不确定度 |
| 3.4.4 总的不确定度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 预测函数的验证与应用 |
| 4.1 函数的验证 |
| 4.1.1 验证的基本方法 |
| 4.1.2 验证的具体步骤 |
| 4.2 函数对铝合金构件的形状调节的应用 |
| 4.2.1 调节方法 |
| 4.2.2 喷丸形变调节实验方案 |
| 4.2.3 结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（10）辅助激光冲击7050铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 搅拌摩擦焊技术的发展概述 |
| 1.2.1 搅拌摩擦焊技术原理及特点 |
| 1.2.2 搅拌摩擦焊技术的应用 |
| 1.3 7×××铝合金的发展现状 |
| 1.3.1 7×××铝合金的特点 |
| 1.3.2 7×××铝合金的焊接研究现状 |
| 1.4 本课题的主要研究内容及课题来源 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 课题来源 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 试验材料、设备及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 金相实验 |
| 2.3.2 显微硬度测试 |
| 2.3.3 拉伸试验 |
| 2.3.4 疲劳实验 |
| 2.3.5 扫描电镜分析 |
| 2.3.6 XRD物相分析 |
| 2.3.7 激光冲击强化试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 7050-T7451铝合金FSW接头的组织与力学性能 |
| 3.1 焊接接头显微组织分析 |
| 3.1.1 接头表面显微组织 |
| 3.1.2 接头截面显微组织 |
| 3.1.3 接头SEM与XRD分析 |
| 3.2 焊接接头硬度测试 |
| 3.2.1 接头表面硬度测试 |
| 3.2.2 接头截面硬度测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 7050-T7451铝合金FSW接头的拉伸和疲劳性能研究 |
| 4.1 焊接接头拉伸试验分析 |
| 4.1.1 接头抗拉强度和屈服强度 |
| 4.1.2 7050 -T7451铝合金FSW接头拉伸断口分析 |
| 4.2 焊接接头疲劳试验分析 |
| 4.2.1 疲劳寿命 |
| 4.2.2 7050 -T7451铝合金FSW接头疲劳断口分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 7050-T7451铝合金FSW接头激光冲击强化性能研究 |
| 5.1 激光冲击强化设备与参数 |
| 5.2 激光冲击后焊接接头截面显微组织和形貌观察 |
| 5.3 激光冲击强化后焊接接头截面硬度测试 |
| 5.4 激光冲击强化后焊接接头疲劳断口分析 |
| 5.5 激光冲击后焊接接头残余应力分布 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士研究生期间发表的学术论文 |
四、7050航空铝合金结构材料激光冲击强化处理研究（论文参考文献）
- [1]激光冲击铝合金搅拌摩擦焊接区抗腐蚀性能研究[D]. 何幸哲. 东华大学, 2021(09)
- [2]热处理工艺对7075铝合金切削加工性的影响[D]. 岳修杰. 烟台大学, 2021(09)
- [3]航空结构件铣削残余应力预测及加工变形控制技术研究[D]. 王姝淇. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [4]基于各向异性本构模型的切削绝热剪切行为研究[D]. 徐念伟. 济南大学, 2020(01)
- [5]7050-T6铝合金低周疲劳与单轴棘轮行为研究[D]. 段恒. 昆明理工大学, 2020(04)
- [6]激光冲击强化对7050-T7451铝合金凹槽结构疲劳寿命的影响[J]. 李钢,姚雄华,郭超,陈海波,刘磊,李博. 热加工工艺, 2019(12)
- [7]小孔结构激光冲击与超声复合强化及抗疲劳研究[D]. 李鑫. 江苏大学, 2019(02)
- [8]航空铝合金各向异性切削加工本构模型构建与应用研究[D]. 孟莹. 济南大学, 2019(01)
- [9]铝合金喷丸工艺预测函数的构建及应用[D]. 胡磊. 中南林业科技大学, 2019(01)
- [10]辅助激光冲击7050铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究[D]. 张格铭. 山东建筑大学, 2018(02)