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作者:王瑞;霍同龙;田真真;郭傲翔;白振华;赵志敏;
单位:山东科技大学机械电子工程学院;燕山大学机械工程学院;青岛天河制造业转型升级研究院有限公司;青岛黄海学院智能制造学院;
摘要:针对层状复合材料由于组元之间的力学性能不同,经高温热处理易导致金属层间非协调变形,最终出现残余应力(宏观内应力)的问题,通过盲孔法获得了TA2/Q345R复合板热处理前后的残余应力状态,并采用线扫描、剥离实验及高温拉伸实验获得了复合板材料力学性能参数,建立了TA2/Q345R高温热处理有限元模型,研究了TA2/Q345R复合板热处理过程中宏观残余应力的形成与演化机制。结果表明,TA2/Q345R复合板热处理后呈现出压-拉-压应力状态;在加热和保温过程中,层间热应力诱导产生的弯曲应力是内应力形成的主要因素,且保温阶段复合板无法有效通过自身变形消除热应力积累,内部应力有所增大;在冷却过程中,复合板受到的层间热应力和弯曲应力分布状态与加热过程完全相反,复合板内部应力状态转变为压-拉-压,与实验结果相符,热处理过程中宏观内应力受层间热应力和弯曲应力的共同影响而持续动态变化,直至形成最终残余应力。
关键词:TA2/Q345R复合板;;热处理;;残余应力;;演化机制
基金资助:山东省自然科学基金资助项目(ZR2021QE141);; 中国博士后面上基金资助项目(2024M750723)