采用直接热力耦合的方法,引入7075铝合金高温下的流变应力特征曲线,对不同厚度的7075铝合金板材在实际淬火工艺下的淬火过程进行数值模拟,揭示铝合金板材淬火残余应力分布规律;考虑铝合金板材拉伸过程中的实际夹持方式,对不同厚度7075铝合金板材实际拉伸过程进行数值模拟,分析对比拉伸后残余应力分布规律,并对拉伸工艺进行优化,确定最佳拉伸率和锯切量,揭示厚度变化对淬火残余应力、拉伸后残余应力以及锯切量的影响规律。利用钻孔法对实际拉伸的7075铝合金板材进行拉伸后残余应力的试验测试,数值模拟结果与试验测试结果相吻合。研究结果表明,随着厚度的增加,淬火残余应力、最佳拉伸率以及锯切量都相应增大,锯切量中过渡区长度为板材厚度的60%～70%。
运用裂纹柔度法检测了7075-T73、T7351、T7352铝合金板中的残余应力。试验发现:应变测量误差主要源自在试验后期试样重力的影响以局部温度变化的影响。在裂纹柔度法计算中引入权函数能有效的抑制测量误差,提高残余应力检测精度。用梁弯曲试验对裂纹柔度法试验结果作了验证,提出了权函数参数(t1,t2)的设置方法,试验结果与理论值取得良好一致。试验结果表明:铝合金板的预拉伸工艺可消除约90%的残余应力。压缩工艺可获得压缩的残余应力,对应力消除的效果最佳。
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