相变诱发塑性钢的流动应力模型

在Eshelby等效夹杂理论和Mori-Tanaka平均场理论的基础上,建立了TRIP(transformation induced plastici-ty)钢单向拉伸代表体单元模型,分析了TRIP钢单向拉伸变形中各组成相的弹塑性变形行为,获得了考虑相变诱发塑性效应的TRIP钢流动应力计算模型,并将计算结果与试验结果进行了比较分析.该模型建立了由相变引起各微观相体积比的变化与TRIP钢宏观流动应力之间的内在联系.计算结果与试验结果的比较表明,该模型正确地预测了TRIP钢的流动应力,将为TRIP钢材料性能的描述及相关的数值仿真技术提供参考.     

裂纹尖端塑性区形状及其屈服流动的研究

本研究以脆性漆法在金属材料上显示了裂纹尖端塑性区的形状,并指出了它的一些特性,同时还对裂纹尖端屈服流动过程进行了研究。     

45号钢承载能力的原位三点弯曲试验研究

利用自行研制的原位三点弯曲测试装置,研究了45号钢V型缺口试件在不同支撑跨距下和弯曲压头与试件中心线偏移量下的承载能力.首先,从理论上分析了三点弯曲的载荷-挠度曲线与偏移量、跨距的关系.然后,通过仿真模拟的von Mises应力最小塑性区半径估算了裂纹的萌生方向.最后,通过12组V型缺口试件的原位三点弯曲试验,获得并分析了不同跨距和偏移量下的三点弯曲载荷-挠度曲线,以及实时采集了弯曲载荷作用下裂纹的扩展情况.通过原位观测的方式建立了宏观力学性能与微观力学性能的联系.从材料损伤机理的角度分析了材料在不同的三点弯曲试验参数下承载能力的差异.     

黏塑性蠕变模型中屈服强度的确定方法

在岩石蠕变特性试验中,当施加的常应力达到一定程度后岩石将发生黏塑性变形,一般用屈服强度判断岩石是否发生黏塑性变形,与弹塑性理论不同,在黏塑性蠕变模型中,屈服强度并不是定值,而是随蠕变时间增长逐渐减小,确定蠕变过程中准确的屈服强度对黏塑性变形计算有重要的影响.首先,通过等时曲线法确定岩石长期强度的过程,对屈服强度随时间的变化规律及确定方法进行研究,阐明瞬时屈服强度与长期强度的关系;其次,把岩石全应力-应变曲线与蠕变等时曲线相结合,有效判断蠕变变形中是否发生黏塑性变形及黏塑性发生的时刻,推导出屈服强度随时间变化情况下的广义宾汉姆模型,结合不同类型岩石的蠕变试验结果,分析采用长期强度代替瞬时屈服强度产生的差值;最后,给出用岩石时效强度进行岩土工程设计的思路.研究成果有助于在蠕变模型中正确使用屈服强度,对蠕变模型研究具有一定的积极意义.     

地震的随机振动塑性屈服概率分析

本文将随机振动理论应用于地震引起的结构塑性屈服问题之中，结合非平稳高斯窄带过程的峰值分布及有限元方法，计算了结构由地震引起的最大位移、最大应力的统计特征，并结合Ｍ－Ｃ屈服准则提出了一种新的地震荷栽性屈服概率分析方法。     

45#钢裂纹尖端塑性损伤的超声评估

超声衰减系数是超声传播特性中的一个重要参数 ,实验表明根据超声衰减系数的变化可以评估 4 5# 钢的塑性损伤 .结果还表明 ,随着载荷的不断增加 ,裂纹尖端塑性区扩展到探测区内的面积不断增加 ,超声衰减系数将随之有规律地增加 ,并据此可以预报裂纹的扩展 .     

45号钢疲劳寿命影响因素

45号钢具有优良的综合性能,在生产中得到了广泛应用。变动载荷条件下工作的零部件极易出现疲劳失效甚至断裂。因此,研究45号钢疲劳寿命影响因素对实际生产具有重要意义。本论文综合目前各研究领域,总结出对45号钢疲劳寿命产生影响的因素,如应力性质、表面状态等,可供相关专业人员参考。     

45号钢的概况及热处理方法

在五金行业中,45号钢的制构件很多。45号钢是一种优质碳素结构用钢,其硬度不高且易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须进行热处理。45号钢可进行各种热处理,它不仅可以做结构件,还可以做工具。本文主要介绍了45号钢的概况以及一些热处理的方法。     

塑性理论的屈服准则统一形式

建立了塑性理论的屈服准则的统一形式, 讨论了屈服线形状同实验资料的比较。该屈服准则统一形式包含了塑性理论中３ 个常用屈服准则,适用于所有金属材料。     

塑性平面应力问题的屈服条件

本文引用Ｍｏｈｒ极限曲线理论阐明：各向同性的理想塑性体在平面应力状态下的塑性平衡方程是双曲型的它们只在二向等拉（压）时退化为抛物型方程。滑移线应与特征线相重合。根据这一观点,本文研究了采用一般二次曲线作为屈服条件的各种情况,并根据实验资料提出一个“余弦屈服条件”（文中公式５）： 式中Ｔ是屈服极限,１１＝１. ０４５２１,２＝１.０４５２２,ｓｉｇｎ＝±１。于是平面应力问题就具有与广义塑性条件下的平面变形问题相类似的数学关系式,它的极限曲线为摆线,塑性平衡方程及其特征线方程具有与平面变形问题相似的简单形式,一些塑性平面应力问题可以由此获得闭合解。文末附一轴对称平面应力问题的例题。     

桥梁结构用钢16Mn棘轮效应的塑性流动特性分析

结合桥梁结构中用钢16Mn钢在应力控制下的棘轮效应实验,针对塑性模量H、背应力率偏量与塑性流动方向之间夹角θ等开展了塑性流动特征分析,指出了单轴和多轴棘轮效应的不同影响机制,即单轴棘轮效应的产生和演化决定于相对平均应力对称的正、反向加载点处的塑性模量的变化,塑性模量在正向加载和反向加载时分别遵循着不同演化规律;而多轴棘轮效应的产生和演化是H和θ共同作用的结果,棘轮效应的先前较大加载历史效应是先前较大加载历史对背应力率偏量与塑性流动方向之间夹角θ的影响结果。     

应力空间和应变空间的后继屈服面演化

 屈服面的位置和形状直接影响材料塑性应变的确定。考虑滑移是晶体的主要塑性变形机制,介绍了晶体塑性理论的推广--滑移构元模型,研究了应力空间和应变空间的后继屈服面演化。给出了确定应力空间和应变空间屈服面的数值计算方法,提出一种考虑屈服面畸变变形的混合硬化假设,可以描述应力空间和应变空间后继屈服面的移动和畸变变形。通过计算1100-O 铝在纯扭转和拉扭组合加载下（σ₁₁ -σ₁₂）空间和（ε₁₁ -γ₁₂）的后继屈服面演化,与已有实验结果吻合。研究结果表明,无论是在应力空间还是应变空间,后继屈服面“前凸后扁”的变形特征可基于滑移构元的潜在硬化和包氏效应来描述。     

相变诱发塑性钢的应变硬化指数计算模型

在连续介质力学和Eshelby夹杂理论的基础上,将相变诱发塑性(TRIP)钢中铁素体当作基体,其他相当作夹杂相,通过单向拉伸体单元模型,详细分析了各组成相及各夹杂相间的相互作用对材料整体硬化性能的贡献.并以各组成相体积比作为变量,建立了考虑相变诱发塑性效应的应变硬化指数计算模型.计算结果与实验结果及文献数据进行了比较,结果表明建立的应变硬化模型能正确地预测TRIP钢的应变硬化指数;TRIP钢应变硬化指数随应变呈抛物线变化,并非恒定不变.     

CTAB与BDA对45号钢镀锌层耐腐蚀性的影响

采用CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)与BDA(苄叉丙酮)作为添加剂在45号钢上进行镀锌,研究这2种添加剂对镀锌层耐腐蚀性的影响。通过利用SEM、XRD对镀锌层形貌和晶体结构、晶粒尺寸进行比较,利用塔菲尔极化曲线以及交流阻抗等测试方法对镀锌层耐腐蚀性能进行比较。结果表明,CTAB、BDA的添加改变了镀锌层的表面形貌,晶粒尺寸由微米尺寸变为纳米尺寸,晶面(110)为择优取向,提高了镀层的耐腐蚀性能;同时添加CTAB与BDA所得到的镀层形貌紧凑、平整,耐腐蚀性能最好。     

Chaboche率相关本构模型的数值积分算法

为验证Chaboche率相关本构模型对循环塑性行为的描述能力,研究了有限元计算中本构关系的数值积分过程和Newton-Baphson迭代算法.编写了ABAQUS材料用户子程序UMAT,在此基础上对316不锈钢材料在600℃下的循环特性进行了有限元数值模拟.结果表明:该模型对材料率相关性、对称拉压循环特性及棘轮效应的描述...     

40Cr钢的塑性流动应力特征及本构关系

为了研究高速冷滚打过程中工件材料40Cr钢的动态力学特性,利用分离式Hopkinson压杆试验装置对40Cr钢进行了压缩试验,获得40Cr钢在不同应变率(600～5 000 s-1)和不同温度(20～400℃)条件下的应力-应变情况。试验结果表明:40Cr钢对应变率呈现出一定的敏感性和应变率强化效应,塑性变形过程中产生的绝热升温对材料具有热软化作用。基于位错动力学理论,通过试验数据,建立了40Cr钢的动态本构模型。模型计算结果和试验结果对比表明:该模型可以较好地预测40Cr钢在不同应变率和温度条件下的塑性流动应力。     

45号钢线材滚弯成形规律研究

为了准确地预测数控滚弯成形金属线材中的回弹量,从而给出加工补偿值,采用DEFORM软件进行了45号钢线材滚弯过程的有限元仿真,得出滚轮转过的角度与线材最终成形的角度在一定范围内呈线性关系.通过数控弯丝机滚弯线材的试验验证了此关系在一定条件下是准确的,最后综合模拟和试验数据导出经验公式用于加工补偿.     

屈服幂律流体螺旋层流流动压降简化模型#

钻井过程中环空流动压降的准确预测能够为井底动压力的精确控制提供理论依据,避免出现因井底压力控制不当而导致的溢流、井漏乃至井喷等井下复杂情况。当前国内外学者针对不同钻井条件下的流动压降开展过大量的理论和实验研究,但现有研究成果很难实现螺旋层流流动压降的准确便捷预测。为了实现螺旋层流流动压降的准确便捷预测,在基于数值模型预测结果的基础上,建立屈服幂律流体螺旋层流流动压降预测简化模型,并利用仿真模拟和室内实验结果对简化模型的有效性进行了验证。结果表明:屈服幂律流体同心环空螺旋层流流动压降简化模型预测结果与实验结果和仿真模拟均吻合较好,简化模型预测误差仅为±5%。