拉伸矫直工艺是消除航空航天用大规格铝合金板材板形问题的有效方法,然而受生产成本等客观因素限制,不便于进行现场测试和研究,工艺参数的确定大多依据经验总结。本文以传热学、材料学以及力学的相关理论为基础,与生产实际相结合,通过有限元仿真计算与模拟实验相结合的方式,对板材不均匀淬火和拉伸矫直过程板形的变化规律进行了研究,并对拉伸工艺参数的设定进行了有益的探索。本文首先介绍了课题的研究背景以及国内外研究现状,并对研究方法和研究内容进行了论述。然后对大规格铝合金板材的板形分类、表示和检测方法进行了归纳对比,探讨了淬火工艺对铝合金板材相变的影响以及优化原则,介绍了淬火残余应力的危害。利用弹塑性力学基本理论,对薄板和厚板板形的变化进行了理论推导,分析了两者出现板形问题的区别和应用范围。其次,本文以平直度为研究对象,应用有限元分析软件MSC. MARC对大规格铝合金板材淬火-拉伸矫直过程中板形的变化规律进行了研究。淬火过程板材的翘曲变形主要反映在长度方向,上下表面的换热强度差越大,板形翘曲变形越大；在相同不均匀换热条件下,厚度越大,板材翘曲变形越大。拉伸可以有效提高板材的板形质量,其对板材变形的矫直主要集中在塑性变形发生的初期,随着拉伸量的增加板形矫直效果更好,但是会增大板材断裂和夹钳打滑的风险。最后,通过模拟实验对比验证了仿真计算模型,分析其误差来源,并对加热过程中板材的屈服强度和板形变化进行了分析。随着温度的升高板材的屈服强度降低,出现软化现象,使板材沿支撑方向发生变形。