鋁合金型材用于各種工業(yè)應(yīng)用。它們通常用于航空航天、汽車和運輸應(yīng)用。由于其高強度重量比和耐腐蝕性，它們也廣泛應(yīng)用于飛機工業(yè)。這些型材是通過擠壓制成的。除了鋁之外，還可以使用各種其他合金來制造它們。然而，每種合金的性能都不同，因此了解如何區(qū)分鋁合金型材的模型很重要。

根據(jù)其應(yīng)用，擠壓型材通常由不同的鋁合金制成。然而，合金的確切選擇通常取決于制造技術(shù)的類型。選擇通常受合金的抗拉強度、耐腐蝕性和可成形性的影響。

在本研究中，我們提出了一種鋁合金型材模具的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計方法。特別是，我們探討了冷卻速率、冷卻介質(zhì)和輪廓形狀對冷卻強度和表面冷卻速率的影響。使用此方法，我們可以確定型材中每個點的最佳冷卻速度，然后使用該速度為型材推薦冷卻介質(zhì)和形狀。

在硬化過程中，我們發(fā)現(xiàn)冷卻參數(shù)是保持高強度輪廓和最小化屈曲之間的折衷。特別地，第二面積矩，即壁應(yīng)力與半徑乘以壁厚的立方體之間的反比，被減半。因此，輪廓變得更硬。因此，該型材具有更好的焊接質(zhì)量。

為了研究鋁型材晶體結(jié)構(gòu)的空間變化，我們使用了2D平面應(yīng)變CP-FEM模型。通過使用該模型，我們能夠預(yù)測金屬板的宏觀塑性各向異性。雖然該模型能夠預(yù)測板材的塑性各向異性，但它沒有考慮材料的彈性變形。

還可以使用晶體塑性理論來預(yù)測應(yīng)變局部化。類似的方法用于整個厚度的晶體結(jié)構(gòu)梯度。當(dāng)這些梯度較大時，它們會影響焊接質(zhì)量。此外，當(dāng)粗糙顆粒出現(xiàn)在型材上時，它們會導(dǎo)致外觀缺陷。

除了對合金的形態(tài)進行建模外，我們還研究了加工硬化對應(yīng)變局部化的影響。這是影響焊接質(zhì)量的第二個最重要因素。

更新日期：2022-12-22

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