平压单瓦钙塑瓦楞纸板本构模型

为得到由纸面板和钙塑瓦楞夹芯结构复合而成的钙塑瓦楞纸板的力学行为,基于单瓦钙塑瓦楞纸板平压准静态和碰撞冲击试验,得到并分析了钙塑瓦楞纸板准静态应力-应变曲线及半正弦脉冲激励下的应力-应变曲线,结果表明钙塑瓦楞纸板应力-应变曲线呈线弹性区域、波动式上升屈服区域和压实区域;对比准静态和动态应力-应变曲线可知,钙塑瓦楞结构几乎不受应变率的影响,这是由于钙塑瓦楞的材料特性决定的。根据测试数据的三个特征与考虑粘滞性的因素,建立了钙塑瓦楞纸板的静态、动态非线性本构关系,成功识别出模型中的参数。所用的碰撞冲击试验方法为表征缓冲材料的力学行为提供了一个新的方法,同时得到的动态模型可直接应用于考虑钙塑瓦楞复合纸板箱缓冲作用的产品跌落冲击响应与优化设计。     

三重组合瓦楞纸板静态平压性能的理论建模

分析了典型的三重组合瓦楞纸板静态平压应力应变曲线规律,按线性、正弦、正切曲线分段建立起非线性数学模型,由实验数据识别了模型参数,并进行了拟合精度的讨论.这种处理方法对提升试验成果,尤其是将材料的非线性特征引用到包装结构的计算机优化设计中提供了可能.     

基于流动应力曲线的AZ80镁合金动态再结晶动力学表征

热物理模拟获得了铸态AZ80镁合金热压缩真应力-应变曲线,以此作为计算动态再结晶体积分数演变的底层数据.通过求解流动应力的双曲正弦表征模型,获得了本构模型与动态再结晶激活能等重要参数.分析峰值应力出现之前与之后的硬化曲线,识别了真应力-应变曲线所隐含的关键应变点:临界应变,峰值应变及最大软化速率应变.进一步引入表征晶体...     

半正弦波冲击下瓦楞纸板缓冲包装衬垫破损边界的研究

以瓦楞纸板平压本构模型为基础,建立动力学方程,研究相关参量对瓦楞纸板缓冲包装系统冲击谱和破损边界的影响,并通过数值计算得到结果,表明瓦楞纸板缓冲性能与阻尼系数、线性参量、正弦参量及正切参量关系显著.     

FeCrNiMn高熵合金本构方程的建立

在变形温度为900～1050℃、应变速率为0.001～1 s-1下对FeCrNiMn高熵合金进行热压缩试验.通过真应力-真应变曲线,分析流变应力与变形参数之间的关系.在Arrhenius型双曲正弦方程的基础上建立了FeCrNiMn高熵合金本构方程.误差分析表明,所建立的本构方程与实验值基本吻合,可以作为热变形工艺参数选择的依据.     

基于本构模型的发泡聚乙烯缓冲特性曲线研究

目的 建立EPE本构模型,并基于本构模型研究EPE缓冲系数-最大应力曲线。方法 通过静态压缩实验得到EPE应力-应变曲线,利用三次Bezier曲线拟合实验曲线,根据拟合曲线求得缓冲系数,从而得到缓冲系数-最大应力曲线。结果 利用三次Bezier曲线拟合得到了EPE分段本构模型,基于本构模型建立了EPE分段缓冲系数-最大应力曲线参数方程。本构模型、基于本构模型建立的EPE缓冲系数-最大应力曲线均收敛于分段点（0.3,0.1075）,且当拟合应力值为0.4529 MPa时,得到缓冲系数最小值（5.0362）。结论 利用三次Bezier曲线拟合得到的应力-应变曲线与实验曲线有很好的拟合度,分别基于本构模型建立的和由实验数据得到的2条EPE缓冲系数-最大应力曲线有较好的拟合度,基于三次Bezier曲线拟合的本构模型研究EPE缓冲特性曲线是可行的。     

A100超高强度钢的流变应力曲线修正与唯象本构关系

在Gleeble-3500型热模拟试验机上对A100超高强度钢进行热压缩实验,获得了在变形温度为850~1200℃,应变速率为0.001~10s -1 以及变形程度为60%条件下的流变应力曲线,分析热压缩过程中摩擦和温升效应对流变应力的影响,修正了流变应力曲线;并在Arrhenius双曲正弦函数方程的基础上引入应变量参数构建了基于应变量耦合的唯象本构模型。结果表明:随着变形温度的降低或应变速率的增加,摩擦和温升效应对流变应力的影响逐渐显著;所建立的本构模型预测值与实验值的绝对平均相对误差为4.902%,相关系数为0.99,能够用于准确预测不同应变下的流变应力。     

Zirlo锆合金高温变形行为及本构关系EI北大核心CSCD

采用Gleeble-3800型热模拟试验机,对Zirlo合金进行等温恒应变速率压缩实验,研究其在变形温度550~700℃,应变速率0.01~10 s^(-1)范围内的热变形行为;并在Arrhenius型双曲正弦函数方程基础上引入应变量,构建了基于应变补偿的Arrhenius本构模型,同时构建了基于位错密度演化加工硬化模型和基于唯象型的软化模型的分段唯象型本构模型。结果表明:Zirlo合金的流变应力随着温度的降低和应变速率的提高而升高,低应变速率下流变应力呈现更高的温度敏感性,流变应力曲线在不同变形条件下分别呈现加工硬化、动态回复、动态再结晶特征。经过误差分析可知,基于应变补偿的Arrhenius本构模型大部分预测值的误差均在15%以内,具有较高的准确性,而分段唯象型本构模型相对平均绝对误差最大值不超过3%,具有97%以上的准确率,可以很好地预测合金的应力-应变曲线,具有良好的拓展性,并且可初步判断曲线类型,具有良好的实用性。     

建立EPE和蜂窝纸板串联组合本构模型的方法

目的 寻求建立EPE和蜂窝纸板串联组合本构模型的方法,为其他串联组合衬垫本构模型的建立提供参考依据.方法 通过静态压缩试验得到EPE的应力-应变曲线和蜂窝纸板的应力-应变曲线,利用三次Bezier曲线分别拟合其试验曲线,根据拟合曲线求EPE和蜂窝纸板串联组合的应力-应变曲线.结果 EPE和蜂窝纸板的拟合曲线与其各自的试验曲线有很好的吻合度,用同样的方法拟合得到的串联组合的应力-应变曲线与基于其各自的本构模型计算得到的串联组合的应力-应变曲线亦很好地吻合.结论 利用文中方法得到串联组合本构模型是可行的,为缓冲包装设计提供了参考依据.     

基于不可逆热力学的Ni-Ti合金动态本构模型及其有限元实现

为了准确描述Ni-Ti形状记忆合金在高应变率下的动态压缩力学行为,基于不可逆热力学理论框架假定了两个内变量表征Ni-Ti合金应力诱发马氏体相变与塑性屈服的不可逆变形过程,分别推导了马氏体相变与塑性屈服演化规律的主控方程,构建了Ni-Ti合金的三维动态本构模型。根据材料单轴动态压缩实验的应力-应变曲线并采用最小二乘法对本构参数进行了优化识别,然后采用应力补偿更新算法,通过隐式用户子程序接口UMAT将动态本构模型嵌入ABAQUS有限元软件,实现了Ni-Ti合金在高应变率下动态压缩力学行为的数值模拟。通过比对发现,模拟结果与实验数据吻合良好,验证了动态本构模型与UMAT子程序的准确性。本工作为Ni-Ti合金在高速冲击、切削等极端条件下的工程应用奠定了基础。     

矩形波冲击下C 楞瓦楞纸板系统的冲击谱研究

基于C 楞瓦楞纸板动态本构模型,建立了C 楞瓦楞纸板包装系统动力学模型。借助三维冲击谱、破损边界曲面的概念,利用Rnuge-Kutta 算法,研究了C 楞瓦楞纸板缓冲包装系统在矩形波冲击下,不同阻尼、线性参量、正弦参量、正切参量对C 楞瓦楞纸板包装系统易损件冲击谱和破损边界的影响。计算结果表明:C 楞瓦楞纸板缓冲性能受阻尼系数、线性参量、正弦参量及正切参量的制约,且对C 楞瓦楞纸板缓冲包装系统的冲击谱和破损边界有显著影响。     

高低瓦楞辊齿形尺寸参数研究

目的研究一种"高低瓦楞辊"组的齿形及具体尺寸,为制造高低瓦楞辊组提供设计参数,从而生产出高低瓦楞夹芯。方法在分析传统"等高瓦楞辊"齿形及有关标准尺寸参数基础上,预先确定基本尺寸参数值,并采用AutoCAD设计制图得出瓦楞辊齿形其他尺寸参数,然后模拟瓦楞辊滚压纸板过程,并测量纸板在瓦楞辊齿上的包角。按照纸板成形过程中张力的必要条件验算纸板成形的可行性,反复设计验算。结果得出了高低瓦楞辊齿形尺寸参数值。结论这种齿形尺寸参数的高低瓦楞辊能使纸板在瓦楞辊齿上的包角值为340°和332°,达到纸板成形过程张力要求,可作为高低瓦楞辊齿形尺寸参数。     

镀铝瓦楞纸板制备及其家具设计应用

本着经济的可持续发展理念,探讨了真空镀铝磁控溅射镀膜机理及技术方法,介绍了镀铝瓦楞纸板的制备工艺,从而获得绿色环保的镀铝瓦楞纸板新材料。深入分析了镀铝瓦楞纸板在家具设计中的应用,为生产新颖、美观且具有时代特点的镀铝瓦楞纸板家具提供参考。     

瓦楞纸箱系统设计软件的研究与开发

研究了在产品进行缓冲包装设计后,在已知产品缓冲包装后的尺寸、包装件的运输条件以及不同瓦楞纸板的强度参数的基础上进行瓦楞纸箱系统设计的理论,并进行软件的开发,目标是在输入已知条件后通过软件求得纸箱的型号、参数和结构尺寸.     

瓦楞纸板基于抗弯刚度的一种简化模型

基于等效抗弯刚度原理,对瓦楞纸板进行了简化,得到了瓦楞纸板的简化模型——等效板,并利用An-sys Workbench有限元软件对等效板有限元模型进行了屈曲分析,最后通过试验进行了验证。结果表明,通过抗弯刚度得到瓦楞纸板简化模型的方法简单可行。     

基于实验的钛合金优化动态本构模型与有限元模拟

为确定钛合金材料的Johnson-Cook模型中5个待定本构参数,克服传统单因素分析法的弊端并提高参数识别效率和精度,采用拉丁超立方抽样、Spearman秩相关分析的参数敏感度整体分析方法,并在参数敏感度分析结果和基本遗传算法的基础上,建立了一种基于改进小生境算法、可疑峰值点判断策略和局域精确搜索技术的改进遗传算法,基于实验数据建立了精细的钛合金Johnson-Cook本构模型。采用隐式应力积分法将该模型嵌入到ABAQUS用户材料子程序UMAT中,并通过隐函数求导方法推导出一致切线刚度矩阵。通过ABAQUS有限元软件对钛合金材料的动态响应进行数值模拟分析,计算结果与已有的实验数据吻合良好,UMAT子程序的准确性得到验证,可用于钛合金材料的动态响应预测分析中。     

瓦楞纸板压楞系数选设对纸板生产成本的影响

瓦楞辊压楞系数(γ)是瓦楞纸板生产线的核心工艺参数,该参数的选设直接影响到瓦楞纸板成型后的物理性能和纸板生产企业的经济效益。以A型瓦楞纸板为例,结合GB/T 6544-2008瓦楞纸板工艺参数的规定,根据瓦楞辊类型和设计原理,求出了A型瓦楞压楞系数;对比分析了压楞系数取上下限时纸板生产成本的差异,同时选择压楞系数差异较大的A型纸板进行了性能对比,最后提出了瓦楞压楞系数选设的参考建议。     

2.5D C/SiC复合材料连续损伤本构模型

基于连续损伤力学建立了一种包含拉伸与剪切损伤变量的2.5D C/SiC复合材料连续损伤本构模型。分别开展了拉伸和剪切试验,获得应力-应变曲线,并通过拟合试验曲线获得各损伤变量的演化参数。采用子程序技术将本构模型嵌入商用有限元软件ANSYS,应用有限元法计算了材料的应力-应变曲线。考虑了拉剪损伤耦合效应,计算了偏轴拉伸情况下的应力-应变曲线。结果表明:沿经纱拉伸、沿纬纱拉伸以及面内剪切的应力-应变曲线与试验结果吻合,最大偏差依次为4.30%、3.09%及3.73%;偏轴拉伸计算与试验应力-应变曲线也吻合较好。      

聚乙烯拉伸应变速率的本构方程改进及运用

目的 对等密度、恒温条件下聚乙烯（PE）在不同应变率下的力学性能进行研究,改进原有本构方程的应变率项。方法 使用万能材料试验机,测量不同拉伸速率下PE的应力-应变曲线,并研究随着应变速率的增加,最大拉伸强度和断裂伸长率的变化趋势;基于Sherwood-Frost本构模型,对经典的热激活机制Seeger模型添加幂函数项,实现应变率与应变的耦合;基于最小二乘法,采用Matlab软件拟合本构模型参数,并将本构方程拟合结果与300,400,500 mm/min速率下的试验数据进行对比。结果 改进后的本构模型拟合数据与试验结果具有更高的吻合度,最大误差为8.12%,出现在300 mm/min的速度条件下。结论 随着拉伸速率的增加,PE材料的最大拉伸强度逐渐增加,断裂伸长率逐渐降低;改进应变率项后,本构模型具有更高的拟合精度,能够为有限元分析提供准确的材料参数。