镁合金塑性成形本构关系和摩擦系数有限元逆向确定方法及实验研究

项目名称： 镁合金塑性成形本构关系和摩擦系数有限元逆向确定方法及实验研究

项目编号： No.50905098

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 马新武

作者单位： 山东大学

项目金额： 19万元

中文摘要： 镁合金是目前世界上最轻的金属结构材料，是实现汽车轻量化的理想金属材料。在一定的温度条件下，镁合金的本构关系以及工件与模具间的摩擦系数，是重要的成形参数。传统测试方法，试样处于单向应力状态，并且由于摩擦的原因，需要对测试结果进行修正，测量摩擦系数还需要另外的实验。本项目提出一种改进的极限拱顶高度试验，试样处于二向应力状态，这与实际成形过程中工件的应力状态相似。采用有限元逆向分析技术，将确定材料流动应力模型和工具试样间摩擦系数问题处理为优化问题，通过优化迭代可同时得到流动应力模型和摩擦系数。设计和研制适合测量镁合金流动应力和摩擦系数的极限拱顶高度试验装置，研究有限元逆向分析方法实现步骤，推导目标函数对设计变量的梯度，编写逆向分析程序，研究不同温度条件、成形速度以及润滑条件对镁合金成形性能的影响，为镁合金塑性成形有限元模拟和工艺优化设计提供可靠的材料参数和理论依据。

中文关键词： 逆向分析；本构关系；摩擦系数；镁合金；有限元

英文摘要：

英文关键词： Reverse analysis；constitutive relations；friction coefficient；magnesium alloy；finite element method