我院趙春江教授獲批2023年度國家自然科學基金面上項目,執行周期為2023年1月-2026年12月。
超薄壁無縫管是電子工業、國防工業、核工業、環保、複合成形、健康、清潔飲水等産業的高端關鍵基礎材料。傳統的旋壓工藝加工超薄壁管極易引起塑性失穩,且需多次中間退火,能耗高。本項目提出了多環輥局部高應力旋軋工藝,其顯著特征是變形區大密合度接觸導緻最高剪切應力較旋輪旋壓大幅度提高,為金屬塑性變形過程提供了新的強塑性誘導條件。本項目基于空間微分幾何和金屬流變學建立旋軋接觸解析模型,研究局部高應力形成與調控機理;基于晶體塑性有限元和相場理論研究局部高應力分布形态,及其對金屬組織變化、塑性變形和變形強化誘導耦合機理及強塑性調和機制;在建立累積大應變關聯本構模型的基礎上,研究超薄管局部高應力旋軋表面損傷和斷裂機理,建立塑性失穩和強塑性匹配為約束條件的響應面工藝參數優化模型,求解最優工藝參數集并進行實驗驗證。本項目将為無縫超薄壁管的高質量、高效、綠色化特别是無中間退火的大應變旋軋工藝提供理論支撐和技術原型。