等通道彎角擠製之有限元素分析｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	陳立文 Li-Wen Chen
論文名稱：	等通道彎角擠製之有限元素分析 Finit Element Analysis of ECAE
指導教授：	李雄 Shyong Lee
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 機械工程學系 Department of Mechanical Engineering
畢業學年度：	90
語文別：	中文
論文頁數：	117
中文關鍵詞：	有限元素法、有限元素分析分析、等通道彎角擠製
外文關鍵詞：	ecae, fem
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為了獲得大的塑性應變使材料內部產生細晶的結構，等通道彎角擠製﹙ECAE﹚製程是一個被寄予厚望的方法，它的優點在於擠製後擠錠的大小形狀不變，因此擠錠可以重複擠製來累積應變量。
本論文的目的即在於應用有限元素分析軟體來模擬探討ECAE製程中，影響擠錠應變量大小以及分佈狀態的參數，這些參數包括兩個相等截面積的流道夾角、流道夾角的外側導圓弧半徑、流道夾角的內側導圓弧半徑以及擠錠與流道間的摩擦係數，此外我們也針對兩個道次的等流道擠製進行FEM的模擬。分析結果顯示，若要擠錠應變量大且分佈均勻，則模具角度要小、外圓弧半徑要小但不為零、內圓弧半徑要小但不為零，摩擦係數的影響不大可忽視之。在二個道次方面，每道次擠錠旋轉180度的效果會比都不旋轉的好。這樣的結果和文獻中相關之解析解與實驗結果相當接近且趨勢一致。

Finit Element Analysis of ECAE

摘  要	Ⅱ
目  錄	Ⅲ
圖目錄	Ⅵ
表目錄	ⅩⅢ
第一章	前言	1
第二章	ECAE製程介紹與原理	4
2.1	ECAE製程簡介	4
2.2	鎂合金晶粒細化概述	6
2.3	ECAE原理	7
2.4	文獻回顧	11
第三章	ECAE之有限元素模擬	15
3.1	有限元素分析軟體介紹	15
3.2	模型的建立	17
3.3	元素11的特性	22
3.4	原理的應用	23
3.4.1	非線性行為	24
3.4.1.1	幾何非線性	24
3.4.1.2	材料非線性	25
3.4.1.3	改變狀態非線性﹙接觸非線性﹚	26
3.4.2	非線性的解	27
3.4.3	Load Step、Substep和Iteration的關係與時間(time)在程式中的意義	31
3.4.4	自動時間分割(automatic time stepping)	33
第四章	結果與討論	34
4.1	數值解與有限元素分析解的比較	37
4.2	外側圓弧對應變分佈的影響	39
4.3	內側圓弧對應變分佈的影響	47
4.4	流道夾角對應變分佈的影響	61
4.5	摩擦力對應變分佈的影響	65
4.6	二個道次的應變分佈	70
第五章	結論	80
參考文獻	83
附錄一 MARC的分析流程	86
附錄二 Μ=0.1與變數Φ、R及R的應變分佈表	93

                                

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