航空高温合金细长变径管旋压成形数值模拟及实验研究

《航空高温合金细长变径管旋压成形数值模拟及实验研究》是一篇关于航空领域中高温合金材料在旋压成形过程中进行数值模拟与实验研究的学术论文。该论文聚焦于航空发动机叶片、涡轮盘等关键部件中常用的高温合金材料，特别是针对其在制造过程中面临的细长变径管结构成形难题展开深入探讨。

论文首先介绍了航空高温合金材料的基本特性，包括其优异的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，以及在极端工作环境下对材料性能的高要求。同时，论文指出传统加工方法在制造细长变径管时存在成形难度大、质量控制困难等问题，因此需要探索更为先进的制造工艺。

旋压成形作为一种高效、精密的塑性加工技术，被广泛应用于航空发动机零部件的制造中。论文详细分析了旋压成形的原理及其在高温合金材料加工中的应用潜力。通过理论分析和数值模拟相结合的方法，论文研究了旋压过程中材料的流动行为、应力应变分布以及成形缺陷的形成机制。

在数值模拟部分，论文采用了有限元分析方法，建立了高温合金细长变径管旋压成形的三维模型，并引入了合适的本构方程和摩擦边界条件。通过对不同旋压参数（如旋转速度、进给量、模具形状等）的仿真分析，论文揭示了这些因素对成形质量和材料性能的影响规律。此外，还对成形过程中的温度变化进行了模拟，以评估热效应在旋压成形中的作用。

为了验证数值模拟结果的准确性，论文设计并实施了一系列实验研究。实验采用实际的高温合金材料，按照模拟设定的参数进行旋压成形试验，并对成形后的试件进行尺寸测量、表面质量检测以及力学性能测试。实验结果表明，数值模拟能够较为准确地预测成形过程中的材料行为，为后续工艺优化提供了可靠依据。

论文进一步探讨了旋压成形过程中可能出现的缺陷，如裂纹、褶皱和壁厚不均等，并结合数值模拟与实验结果分析了这些缺陷的成因及改善措施。例如，论文提出通过优化模具轮廓设计、调整旋压参数以及改进润滑条件等方式，可以有效减少成形缺陷的发生，提高产品质量。

在研究结论部分，论文总结了旋压成形技术在航空高温合金细长变径管制造中的优势与挑战。认为旋压成形不仅能够实现复杂形状的高精度加工，还能有效提升材料利用率和生产效率。同时，论文强调了数值模拟在工艺开发和优化中的重要作用，建议在未来的研究中进一步结合多物理场耦合分析和人工智能算法，以提升成形过程的智能化水平。

综上所述，《航空高温合金细长变径管旋压成形数值模拟及实验研究》是一篇具有较高学术价值和工程应用意义的论文。它不仅为航空高温合金材料的成形工艺提供了理论支持，也为相关领域的研究人员和工程技术人员提供了重要的参考依据。