一种考虑静水压力和偏应力共同作用的相变临界准则

同时考虑静水压力和偏应力的影响,分别建立了“应力诱发”和“形变诱发”相变的临界准则．准则在主应力空间中给出的相变临界曲面呈现明显的拉压不对称性．在弹性阶段,偏应力对相变总是起促进作用．塑性屈服后,偏应力通过塑性功产生的温升影响相变临界面,从而对高温相到低温相转变起阻碍作用,反之起促进作用．静水压力对相变可能起促进作用,也可能起阻碍作用,取决于相变时材料的体积是膨胀还是收缩．建立的相变临界准则对准静态加载条件下的Fe-20％Ni-0．5％合金和Fe-30％Ni合金和一维应变冲击条件下的Fe-32％Ni-0．035％。C合金中的γ-α相变进行了拟合和预测,预测与实验结果有较好的吻合。在主应力空间中柱形屈服面可能与锥形相变临界面相交,从而在一定条件下将发生“形变诱发”相变和“应力诱发”相变间的转变,这一推论有待实验的验证。     

高强混凝土动态压缩试验分析

准确测量混凝土动态压缩性能及其应变率强化效应一直是冲击动力学研究领域的重点和难点之一。针对混凝土大口径SHPB实验，分析探讨了其中几个主要问题:应力均匀性问题、恒应变率问题和端面接触问题。研究表明:对于此次试验中混凝土试件而言，应力均匀性假设限制试验最大应变率小于166 s?1；杆和试件端面接触不平和接触不良使得测算出的杨氏模量和屈服强度明显小于实际值；在此基础上，给出了五步测试法和预应力法；利用复合整形技术实现了近似恒应变率加载。利用以上所发展和改进的技术得到了C110混凝土动静态应力应变曲线，结果显示，在试验范围内混凝土杨氏模量并没有应变率效应，其单轴压缩屈服强度与应变率对数呈线性正比关系，其唯象应变率强化因子为0.10。理论分析表明，大口径SHPB试验所得混凝土应变率效应是一种唯象效应，对于混凝土类压力敏感屈服材料而言，应该根据其屈服面方程对其进行校正，从而得到其本构方程中材料的应变率强化因子，分别利用Tresca屈服准则和K&C本构中屈服面方程对其进行校正，得到C110材料的真实应变率强化因子分别为0.015和0.038。     

TiNi合金的动态伪弹性行为和率相关相变本构模型

采用万能材料试验机和SHPB实验技术对TiNi形状记忆合金在10-3s-1和102s-1应变率下的伪弹性相变行为进行了实验研究。实验数据表明:TiNi合金的相变过程具有应变率效应,其原因主要是相变阻力受应变率影响应变率越大,相变阻力越大。在三线性热弹性相变模型的基础上,考虑了应变率对相变阻力的影响,并给出了相变阻力的具体形式,建立了一个一维率相关相变本构模型。模型对TiNi合金相变行为的模拟与实验数据吻合较好。     

一种基于位错机制的动态应变时效模型

动态应变时效是由位错与溶质原子的相互作用引起的，只考虑位错与位错芯内的溶质原子（位错芯气团）的相互作用，在位错热激活运动机制的Zerilli-Armstrong热粘塑性本构模型的基础上，加以改进，并加入位错和位错芯片团的相互作用的影响，建立了一种可定量描写动态变变时效现象的本构模型，所得到的本构模型以Zerilli-Armstrong模型为基础，不仅可以描写动态应变时效现象，还可以描写金属在很大温度（77K－1000K）和应变率（10^-4-10^4s^-1)范围内的力学行为，本构模型对钽的拟合和预测与实验结果有较好的吻合。