鋁合金型材用于各種工業應用。它們通常用于航空航天、汽車和運輸應用。由于其高強度重量比和耐腐蝕性，它們也廣泛應用于飛機工業。這些型材是通過擠壓制成的。除了鋁之外，還可以使用各種其他合金來制造它們。然而，每種合金的性能都不同，因此了解如何區分鋁合金型材的模型很重要。

根據其應用，擠壓型材通常由不同的鋁合金制成。然而，合金的確切選擇通常取決于制造技術的類型。選擇通常受合金的抗拉強度、耐腐蝕性和可成形性的影響。

在本研究中，我們提出了一種鋁合金型材模具的多目標優化設計方法。特別是，我們探討了冷卻速率、冷卻介質和輪廓形狀對冷卻強度和表面冷卻速率的影響。使用此方法，我們可以確定型材中每個點的最佳冷卻速度，然后使用該速度為型材推薦冷卻介質和形狀。

在硬化過程中，我們發現冷卻參數是保持高強度輪廓和最小化屈曲之間的折衷。特別地，第二面積矩，即壁應力與半徑乘以壁厚的立方體之間的反比，被減半。因此，輪廓變得更硬。因此，該型材具有更好的焊接質量。

為了研究鋁型材晶體結構的空間變化，我們使用了2D平面應變CP-FEM模型。通過使用該模型，我們能夠預測金屬板的宏觀塑性各向異性。雖然該模型能夠預測板材的塑性各向異性，但它沒有考慮材料的彈性變形。

還可以使用晶體塑性理論來預測應變局部化。類似的方法用于整個厚度的晶體結構梯度。當這些梯度較大時，它們會影響焊接質量。此外，當粗糙顆粒出現在型材上時，它們會導致外觀缺陷。

除了對合金的形態進行建模外，我們還研究了加工硬化對應變局部化的影響。這是影響焊接質量的第二個最重要因素。