《大型組合擠壓筒蠕變-疲勞累積損傷機理及設計準則研究》是依託重慶大學，由羅遠新擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：大型組合擠壓筒蠕變-疲勞累積損傷機理及設計準則研究
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：羅遠新
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
萬噸級擠壓成套裝備是航空航天、交通、能源、武器裝備等領域的重要基礎製造裝備，作為擠壓過程中容納錠坯的擠壓筒是其關鍵部件之一，承受了交變的高溫（450～550℃）高壓（500～700MPa）。針對目前擠壓筒因靜強度失效準則進行設計，而導致服役壽命短、可靠性差的問題，本研究將首先根據材料粘彈性本構方程，分析具有多層預應力結構的組合擠壓筒包辛格效應，揭示服役過程中應力/應變演變規律，探明因溫度變化引起的熱應力波動；進而，引入材料累積損傷模型，研究蠕變—疲勞互動作用下各層筒的應力鬆弛行為和失效機理；最終，建立擠壓筒的服役壽命預測模型和蠕變—疲勞失效設計準則。通過本項目研究可闡明複雜服役條件下擠壓筒性能退化基本規律，提出基於蠕變—疲勞失效準則，為大型擠壓筒服役壽命和可靠性提升奠定重要理論基礎。
結題摘要
大型擠壓筒是鋁擠壓生產不可或缺的工具，在擠壓生產過程中承受了極端的高溫高壓。本項目針對目前擠壓筒因按靜強度失效準則進行設計，而導致服役壽命短、可靠性差的問題，開展了系列研究，基本達到了預期目標，取得了如下成果：（1）推導了多層組合式擠壓筒彈性設計理論模型、彈塑性設計理論模型，提出了疲勞/蠕變線性累加應力演化模型和壽命預測的理論模型；（2）初步建立了熱作模具鋼疲勞-蠕變互動作用下的粘塑形統一理論模型和參數提取方法，開展了熱作模具鋼H13的系列高溫疲勞實驗；（3）獲得鋁合金擠壓筒過程的材料流動特性及微觀組織演化模型，並在此基礎上進行了擠壓過程數值模擬，獲取擠壓筒的熱-力邊界條件；（4）培養博士生1名，碩士生3名；（5）已發表國際期刊論文2篇（SCI、EI收錄各1篇），參加學術會議1次，申請發明專利1項。特別說明：本課題研究內容獲得2015年度青年基金的繼續支持，目前初步開展的擠壓筒熱-力邊界條件和熱作模具的粘塑形統一理論模型等研究，將有利於進一步全面研究擠壓筒疲勞蠕變設計理論。
