高强高韧、低残余应力的7075铝合金预拉伸板是现代航空、武器装备工业必不可少的关键材料。这种合金经过固溶热处理、淬火及后续的时效强化后大大提高了其强度。然而快速冷却虽然保证了合金良好的力学性能,但温度梯度会造成很高的残余应力,降低冷却速度会减小残余应力,但也降低了其力学性能。因此,在保证铝合金厚板的力学性能的同时,又能大幅度的减少淬火残余应力成为其研制过程中一个亟待解决的问题。预拉伸是一种消除淬火残余应力最简单有效的方法之一,即在淬火时效前给予厚板1.0%—3.0%的总伸长量。学位论文的主要研究内容为:(1)根据传热学基本微分方程,建立大型铝板一维热传导的数学模型,利用MATLAB软件编制了求解换热系数的程序,并把所求解的换热系数作为温度场仿真中的对流换热边界条件。(2)借助有限元分析软件MSC.Marc,建立了7075铝合金厚板的温度场、内应力场、以及预拉伸的计算机模型,模拟过程考虑了材料特性随温度变化的影响。(3)用有限元的方法,探明了预拉伸对消除7075高强度铝合金厚板淬火残余应力的作用规律。对不同的拉伸工艺进行了分析并计算了不同初始条件下的残余应力消减率。预拉伸不仅可以消除轧制方向的残余应力,而且可使横向方向的残余应力也有较大幅度降低。(4)对预拉伸板的等效应变分布云图的分析表明:7075铝合金预拉伸板远离钳口区塑性应变分布均匀(约等于各个拉伸量),靠近钳口区应变分布不均并且变化剧烈。根据塑性应变分布云图可以很容易确定应变大于3.0%的区域,这为预拉伸板的锯切提供了依据,并计算了工业应用大尺寸铝合金厚板某些夹具失效时的锯切率。(5)为了验证仿真结果,建立铝合金厚板淬火试验平台和预拉伸试验平台,采用裂纹柔度法分别测得铝合金厚板拉伸前和拉伸后的残余应力,通过对比分析,两者取得较好的一致性。以上研究内容、方法与结论对完善和控制大型铝材预拉伸工艺的研究具有一定的指导意义。