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在新材料研究领域,除了要进行新材料的设计、研制和开发以外,还要对特种成形加工技术、表面技术、材料性能、寿命预测与失效分析等关键技术进行研究。运用有限元数值分析和模拟方法,揭示材料制备、成形、加工过程中不同层次的内在特征及演变规律,成为材料科学研究的重要手段。钛合金因其具有独特的性能而在航空航天领域得到了广泛应用。钛合金环壳零件作为航天器上燃料储存用重要部件,因其使用环境特殊而对成形精度要求很高,并且由于钛合金变形难、材料昂贵,所以在零件成形过程中遇到了很多待解决的技术问题,如毛坯内缘容易产生拉裂、成形后零件内外缘竖边余量太多造成材料浪费等。本文采用计算机数值模拟并结合理论分析的方法对钛合金环壳零件成形过程进行了深入研究,主要研究内容和结果如下:(1)通过实验,得出了TC4钛合金在不同温度下面的应力应变曲线;(2)研究了钛合金环壳零件成形过程,建立了符合实际成形过程的弹塑性有限元力学模型,并给出了模拟中的关键技术;(3)采用有限元数值模拟对环壳零件成形过程中应力应变分布及变化规律进行了分析,获得了环壳零件冲压过程的成形规律。结果表明成形过程中应力应变最大值都出现在毛坯的内缘处,该处最容易发生破裂失效。