摘要：目的 研究钴基高温合金GH188板材在不同应力状态下的屈服行为,并确定适用的屈服准则,为工程应用提供科学指导。方法 通过开展不同方向的单向拉伸试验得到基本力学性能参数,以轧制方向为参考方向,利用其真实应力-应变曲线标定Ludwik本构模型参数;根据国际标准设计十字形试件,利用ABAQUS软件对其等双拉加载进行有限元仿真,然后基于设计的试样对GH188高温合金板料进行不同载荷比例下的双向拉伸试验,并获取屈服点;结合以上数据,采用Mises、Hill48、Barlat89和Yld2000-2d4种屈服准则对屈服轨迹、r值和应力值进行预测。结果 等双拉过程中,十字形试件中心区应力分布均匀且无切应力,表明试样的设计是合理有效的;4种屈服准则对试验屈服轨迹的平均预测误差相差不大,为(2±0.5)%,但整体而言,Hill48-σ的预测误差最大,Hill48-r和Barlat89屈服准则呈现相似的预测能力,误差约为20%,Yld2000-2d屈服准则预测精度最高,综合误差仅有2.41%,远远小于其他3种屈服准则的预测误差。结论 钴基高温合金GH188板材具有明显的各向异性,Yld2000-2d屈服准则可以精确地描述该材料在复杂应力状态下的屈服行为。

摘要：目的针对航空发动机上挡溅盘钣金件的多工序成形过程,进行有限元仿真分析与实验验证。方法以ABAQUS和DEFORM为仿真平台,先采用ABAQUS对钣金件第一道次的拉深回弹过程进行仿真,在此基础上,将第一道次仿真结果导入DEFORM中,作为初始状态进行退火热处理;然后将仿真结果导入ABAQUS中作为初始状态进行第二道次的拉深回弹仿真,重复上一道次的数据传递过程,再进行热处理与第三道次整形模拟,在每一道次拉深成形后对比模拟与实验结果。结果实现了钣金件在同一软件和不同软件之间几何形状及物理场的数据传递,完成了钣金件的多工序连续工艺仿真成形。第一道次拉深卸载后零件回弹较小,模拟得到的零件几何尺寸与实验结果误差较小,但卸载后零件中有较大残余应力,通过热处理可以很大程度地消除残余应力,增强高温合金后续的成形性能,经过多工序成形仿真后,几何特征尺寸累计误差值略有增大,但仍在可接受范围内。结论包含中间退火热处理的多工序成形仿真可以较好地描述实验结果,证明了仿真结果的准确性与有效性,可以为改进和优化钣金件的设计及成形过程提供科学指导。

摘要：钣金件在航空发动机中的应用十分广泛.新型航空发动机对钣金件提出了更高的要求:形状更复杂且尺寸精度更高;使用新材料且厚度更薄;具有优异的抗疲劳性能等.这些都给钣金件的成形制造技术带来了新的挑战.传统的通过不断地修改工艺参数或修模来确定最佳工艺方案的钣金成形,所需时间长、成本高、效率低,且单工序成形一般难以实现复杂外形的钣金件成形,不能满足当前发展的需求.随着理论和实践的不断深入以及计算机科学技术的快速发展,有限元仿真技术和计算机辅助设计甚至人工智能技术被用来模拟复杂钣金件的多工序成形过程,为优化板料成形工艺提供理论指导,预防和消除成形缺陷,提高产品质量,减少钣金件的开发周期,降低成本.