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研究生:林文生
研究生(外文):Wen-Sheng Lin
論文名稱:應變速率及溫度在鈦合金塑變行為上之效應分析
論文名稱(外文):The Analysis of Effects of Strain Rate and Temperature on Plastic Deformation Behaviour of Titanium Alloy
指導教授:李偉賢李偉賢引用關係
指導教授(外文):Woei-Shyan Lee
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1994
畢業學年度:82
語文別:中文
中文關鍵詞:應變速率溫度鈦合金塑性變形
外文關鍵詞:Strain RateTemperatureTitanium AlloyPlastic Deformation
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由於金屬材料產生塑性變形時歷經極為複雜之物理變化,同時胚料之外形
、應力及應變分佈隨著變形的進行不斷的改變,而工程師必須掌握影響這
些變化的一些因素,方能設計並獲得良好的產品。近年來由於電子計算機
的快速發展,使得我們可藉由較佳之理論方法預測金屬材料於變形過程中
局部之應力、變形及流動方式,而可省掉一些不必要的錯誤嘗試。因此數
值模擬乃成為金屬變形分析之主流。本文之主旨為使用熱偶合彈塑性理論
及有限元素法,分析應變速率及溫度對鈦合金塑變行為之效應與分析。有
關彈塑性大變形之理論採用較適合金屬塑變問題之Updated Lagrangian
Formulation (ULF),即以前一增量結束時的狀態做為下一增量的參考狀
態之理論。研究之材料選取鈦合金中用量最多、用途也最廣泛的Ti-6Al-4
V。應用套裝軟體 MARC模擬試片在受恆溫等速鍛粗時,試片內部之溫度、
應變速率、應力及等效塑性應變之分佈情形。模擬時試件設定在 25℃
、200℃、400℃、600℃等四種不同之鍛溫,再分別以 0.01S-1、0.1S-1
、1S-1、10S-1、100 S-1等五種不同之應變速率作40%高度縮減率之塑性
變形。由研究中可發現,應力值隨應變速率之增加而增加,但隨溫度之增
加而下降。高溫區會因應變速率之增加而由中間區向外移動至與上、下模
接觸部份之外圍區域。室溫時,發生動態再結晶所需之應變量大致相同,
但較高溫時發生動鈦再結晶所需之應變量會隨應變速率之降低而減少。因
此,可發覺 Ti-6Al-4V為具溫度及高應變速率敏感性之材料。期藉由理論
分析瞭解材料受變形參數之影響效應,以減少製造時之錯誤發生。

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