非球面超塑自由胀形的力学解析理论

21世纪的超塑胀形智能材料工程，要求建立非球面自由胀形的定量力学解析理论。本项目对这一理论进行了系统的研究。首先从理论上建立了力学场、几何形状和变薄规律的数学模型，这些工作在理论上虽属创新。由于这些模型中没有包含材料参数，故有严重缺陷。进而建立了非球面片面上胀形本构参数的一整套测量公式和方法。在此基础上用函数模拟法建立了包含本构参数的力学场、几何形状和变薄规律的定量力学解析式。于是只要从实验上测得材料本构参数与扁度的关系曲线，便可相当精确地预测任一瞬时非球面自由胀形的全貌。还研究了背压的影响：当背压大于材料的屈服极限时，胀形速度能提高百倍以上，对提高胀形极限、改善厚度不均匀性和非球面性有明显效国。