回弹是卸载过程中应力驱动的现象,所以卸载过程中的应力行为对回弹的研究和理解具有重要意义。有限元分析中存在材料模型假设和边界条件假设,应力场的模拟精度不高,而且回弹模拟的技巧性和主观性较强,易影响模拟结果的真实性。如果采用实验测量数据作为数值计算的边界条件求解回弹应力,则可以避免模型假设的缺陷,客观再现真实材料参数和几何参数等因素对回弹的影响,使回弹应力结果真实可靠。同时,粘性介质压力成形能够降低壁厚减薄、抑制起皱,提高板材成形性,但是目前粘性介质压力成形中卸载过程中的回弹问题仍未展开系统的研究。基于以上分析,本文开展了基于实验-数值混合法的粘性介质压力成形回弹行为研究。建立了弹性应力的实验-数值混合法,计算了铝合金6K21板材粘性介质胀形回弹过程中的回弹应力;研究了不同回弹条件下回弹应力的变化规律,揭示了回弹与回弹应力矢量大小和方向与回弹的对应关系,阐明了回弹应力发生变化的机理;提出了空心叶片粘性介质压力成形方法,实现了空心叶片的高尺寸精度成形。本文的研究可以为分析和理解回弹提供新的视角,为回弹控制提供依据。建立了基于实验数据的弹性应力实验-数值分析混合法。将数字图像相关法与有限元法相结合形成了弹性应力的实验-数值混合法,通过数字图像相关光学测量方法获取试件表面变形前后的三维数据,利用最小二乘拟合原理对离散实验数据进行平滑,采用有限元法求解平滑泛函极值,推导了空间膜单元弹性应力计算公式,并编写了相应的计算程序。利用实验数据作为数值计算的边界条件,可以获取符合客观实验条件下的变形信息。采用实验-数值混合法计算了粘性介质胀形回弹过程中板材的回弹应力。采用不同性能的粘性介质和加载速度进行了铝合金6K21-T4板材粘性介质胀形回弹实验,利用DIC光学测量技术对胀形过程及卸载回弹过程进行在线测量,得到了不同性能参数的粘性介质及不同加载速度条件下回弹实验测量结果。结果表明,1)不同分子量的粘性介质及不同加载速度对回弹产生影响,兼具较好的应变速率敏感性和粘度的粘性介质对胀形回弹的抑制效果较好;2)并且加载速度较大时有助于降低整体回弹;3)利用实验测量数据计算得到了回弹应力分布及回弹应力矢量的空间方位,通过对比验证证明回弹应力计算结果可靠。通过有限元和实验结果揭示了粘性介质胀形回弹规律和控制回弹机理。采用有模法对粘性介质胀形回弹进行有限元分析,探索了粘性介质性能参数对回弹的影响规律以及粘性介质的非均匀压力分布特点和变化规律,讨论了加载和卸载过程中粘性介质对板材的应力路径变化的影响规律以及粘性介质与板材的相互作用的特点。分析了粘性介质胀形回弹实验规律,计算并讨论了胀形试件的应力及弯矩。结果表明,1)粘性介质材料常数c值和应变速率敏感指数m值增大时,胀形回弹量降低;2)加载和卸载过程中粘性介质对板材的压力为非均匀分布,改变了板材的胀形形状,影响了加载和卸载过程中板材上各点的应力路径,以及板材的应力状态;3)在粘性介质非均匀法向力和切向粘附力的共同作用下,促进了板材整体变形的均匀性,同时降低了板材半径较大区域的弯矩,抑制了板材的回弹。研究了粘性介质胀形回弹过程中板材回弹应力的变化规律,建立了回弹与回弹主应力及主方向之间的联系。分析了对不同粘性介质条件下回弹应力矢量变化的原因和影响回弹的机理。结果表明,1)实验-数值混合法可以得到符合实验条件下的回弹应力,并且不同回弹条件下的回弹主应力及主方向发生规律性变化;2)粘性介质引起胀形试件构形和应力分布的变化是导致回弹应力矢量发生变化的原因;3)回弹应力的变化引起了卸载时反向弯矩降低,从而使得由此产生的回弹减小。将粘性介质压力成形方法应用于薄壁空心叶片的成形,理论分析了粘性介质作用在板材的非均匀压力和板材的应力状态,研究了粘性介质性能参数对成形壁厚和回弹的影响规律,设计了空心叶片粘性介质压力成形实验装置,开展了成形实验研究。结果表明,1)通过控制粘性介质参数和模具加载速度,利用粘性介质非均匀压力可以促进筒坯的协调变形;2)成形的空心叶片壁厚减薄低、回弹小,实现了在无回弹补偿的情况下高尺寸精度的空心叶片成形。