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7A85铝合金航空接头等温锻造组织演变模拟与实验研究的开题报告

一、研究背景与意义：

航空接头是航空制造中必不可少的组成部分，它们承受着重要的机械载荷，例如拉伸、剪切、冲击等。因此，材料的强度和韧性是航空接头能否承受众多的机械载荷的重要指标。在航空领域，7A85铝合金广泛应用于航空接头的制造中，因此研究7A85铝合金的性能及其制备工艺对提高其应用价值和质量管理具有重要意义。

等温锻造技术是制备航空零部件的重要制造工艺之一。通过等温锻造可有效提高7A85铝合金的力学性能、显微组织性能等关键属性。在等温锻造中，预热和锻造的温度对合金的组织与性能有重要影响，因此精确控制等温锻造的参数对于铝合金材料的性能提高和工业应用具有重要意义。

二、研究内容：

本课题主要着眼于7A85铝合金航空接头的制备技术，通过等温锻造制备高性能7A85铝合金航空接头。具体研究内容包括以下几个方面：

1.借助有限元数值模拟软件ANSYS验证预热和锻造参数的合理性。根据铝合金的硬度、延展性等物理特性建立有限元模型，通过软件模拟实验预测合金在锻模工艺下的力学性能变化及感应温度区的显微组织结构演变的情况；

2.依据模拟结果制备7A85铝合金接头试样，并采用拉伸试验、硬度测试、显微组织观察等手段对试样性能进行测量和测试；

3.分析不同温度、不同应变率等等条件下7A85铝合金面心立方相(FCC)的晶粒尺寸、晶粒形状、塑性应变等的演化规律和影响因素，建立合理可靠的数学模型；

4.研究7A85铝合金的显微组织演变规律，揭示等温锻造对7A85铝合金微观组织和晶界行为的影响；

5.最后，通过对实验结果的分析得出结论并提出合理的改进方案，以提高7A85铝合金航空接头的应用价值和质量管理。

三、研究方法：

本研究将借助有限元数值模拟软件ANSYS对7A85铝合金在等温锻造过程中的显微组织结构和力学性能的变化进行模拟和预测。并在此基础上通过实验，测量与分析等温锻造7A85铝合金接头的力学性能和显微组织结构，探究等温锻造对7A85铝合金的晶界行为及其微观组织演变规律的影响。同时，结合多种分析手段和实验方法，建立数学模型并进行数据处理分析，得出结论并提出改进方案。

四、研究成果：

本研究将得出以下成果：

1.确定适宜的预热和锻造参数，通过有限元数值模拟预测出7A85铝合金航空接头在锻造过程中的力学性能演变情况；

2.利用实验方法，测量7A85铝合金接头的力学性能和显微组织结构，揭示了等温锻造对7A85铝合金的晶界行为及其微观组织演变规律的影响；

3.建立数学模型对7A85铝合金晶粒尺寸、晶粒形状、塑性应变等的演化规律和影响因素进行研究，并提出合理改进方案，以提高7A85铝合金接头质量和应用价值。