金属结构磁致成形的磁塑性力学基础研究

金属结构的磁致成形是一种新型的加工工艺，该工艺通过对模具上工件施加强磁场力使之成形，从而避免了传统工艺中由于冲头与工件接触而造成工件表面材料的破坏。本课题拟对金属结构磁致成形的塑性力学基础展开研究。探讨金属结构在力-热-电-磁多场耦合作用下的磁弹塑性弯曲，屈曲等力学行为；以及在时变脉冲磁场作用下的动力学特征等。进而分析磁场分布、结构尺寸与所用材料等对结构磁致成形特征的影响。为磁致成形过程中所需磁场大小的计算，结构弯曲与回弹的预报，以及成形过程中可能出现的皱曲、颈缩、形状失真、破坏等塑性失稳现象的防止和控制提供分析手段与方法，并为金属结构磁致成形的实验设计和数值仿真奠定基础。此外，磁弹塑性耦合问题研究对于现代工业许多大型电磁装置（如核聚变反应堆的防护装置）的安全设计和可靠性评估都很有意义。