余滨杉
,
樊禹江
,
王社良
,
杨涛
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.06.030
系统研究了Ti-Ni形状记忆合金丝(SMA)应力-应变曲线、特征点应力、耗能能力、等效阻尼比随材料直径、应变幅值、加载速率、加载循环次数的变化规律;针对SMA唯象Brinson本构模型无法描述SMA动态力学性能的缺点,结合前述试验结果,提出了一种可考虑加/卸载速率影响的SMA简化本构模型.应用该模型对试验用SMA丝进行模拟,所得应力-应变曲线各特征点平均误差仅为3％,结果表明:所建立的速率相关SMA简化本构模型可较为精确地描述SMA在应力诱发相变过程中的超弹性力学行为,同时可反映加/卸载速率和应变幅值等主要因素对其动力本构模型的影响;该模型结构形式简单,具有较好的工程应用前景.
关键词:
形状记忆合金
,
Brinson本构模型
,
速率相关
,
动力本构模型
余滨杉
,
王社良
,
杨涛
,
樊禹江
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00218
系统研究了形状记忆合金丝(SMA)应力-应变曲线、特征点应力、耗能能力及等效阻尼比随材料直径、应变幅值、加载速率、加载循环次数的变化规律;由于SMA唯象Brinson等常见本构模型无法以数学模型方式精确描述SMA各影响因素对其力学性能的影响程度,基于SMA实验结果,本工作采用BP神经网络智能算法(一种利用误差反向传播训练的神经网络算法)对其进行非线性建模,同时利用遗传算法对神经元的初始权值和阈值进行优化,进而获得了一种基于遗传算法优化的SMA BP神经网络本构模型。利用该模型对SMA实验结果进行模拟,所得结果平均误差仅为1.13%,优于未优化的SMA BP神经网络模型。结果表明,基于遗传算法优化的SMA BP神经网络本构模型,能够精确地预测SMA在反复荷载作用下的超弹性性能,避免由于初始权/阈值取值不当引起的BP网络振荡而产生不收敛的问题,同时也充分考虑了加/卸载速率的动态影响,是一种良好的速率相关型动力本构模型。
关键词:
形状记忆合金(SMA)
,
遗传算法
,
BP神经网络
,
动力本构模型
何宜柱
,
陈大宏
,
雷廷权
钢铁
动态回复、动态再结晶是奥氏体热变形过程中动态软化的主要机制.建立了动态回复、动态再结晶型流变曲线模型,50 %再结晶应变等特征应变与形变参数Z间的关系模型以及基于Engle-Brewer理论的形变激活能模型.提出了一种应用最优化技术求解非线性本构模型的新方法.用Gleeble-2000型热/力模拟试验机对St41钢进行了平面应变热压缩试验.实验结果及有关文献报导印证了模型的正确性.
关键词:
热变形
,
动态回复
,
动态再结晶
,
流变曲线
,
50％再结晶应变
张勇
,
谢卫红
,
刘宏伟
,
张峰
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.05.005
将聚氨酯填充到蜂窝纸板的孔隙中制作了聚氨酯蜂窝纸板复合材料,进而对其进行落锤冲击实验.通过落锤实验得到聚氨酯蜂窝纸板复合材料的应力-应变曲线,对影响其动力学性能的复合材料孔径、厚度、横截面尺寸及冲击速率四个因素进行了分析.结果表明:复合材料的动态屈服强度和动态弹性极限随着蜂窝纸芯的孔径、复合材料厚度和横截面积的增大而减小,随着冲击速率的增大而提高.在实验数据的基础上拟合了复合材料的动态本构方程,并对本构方程与实验数据进行了比较,拟合效果较好.
关键词:
蜂窝纸板
,
聚氨酯泡沫
,
复合材料
,
落锤实验
,
动态本构模型
唐文波
,
刘德顺
,
唐思文
,
李鹏南
机械工程材料
利用分离式Hopkinson压杆试验装置对SMF-800高强石墨进行了冲击压缩试验,获得了不同应变速率(618,868,1 185 s-1)下的应力-应变曲线;采用损伤型朱-王-唐粘弹性本构模型和一维弹脆性损伤本构模型分别对应力-应变曲线进行拟合,并对拟合结果进行了对比.结果表明:高强石墨材料的破坏应力和应变随着应变速率的增大而不断增大;损伤型朱-王-唐粘弹性本构模型比一维弹脆性本构模型更能有效描述高强石墨材料的动态力学性能,在应变速率为618,868,1 185 s-1时,前者拟合曲线的相关指数分别为0.992 15,0.999 52,0.972 15.
关键词:
高强石墨
,
动态力学性能
,
分离式Hopkinson压杆
,
朱-王-唐粘弹性本构模型
是晶
,
张伟强
,
郭金
材料导报
根据位错动力学理论,忽略动态应变时效因素,将塑性变形的流变应力分解为非热应力、热激活应力和粘拽阻力3部分,建立了一个基于物理概念的本构模型.对HSLA-65结构钢的力学行为进行了研究,试验温度为77～700K,应变率为0.001～0.1s~(-1),真实塑性应变超过60%.结果表明,塑性流变应力随温度的降低、应变和应变率的增加而增大;在一定的温度和应变率范围发生动态应变时效现象,并且随应变率的提高,该现象将移向更高的温区.通过模型预测与试验结果的比较可知,所给本构关系能很好地描述较宽的温度与应变率范围内的塑性流变应力.
关键词:
结构钢
,
位错动力学
,
温度
,
流变应力
,
本构模型
陈希瑞
,
龚宪生
材料科学与工艺
以经典Kelvin分数导数理论为基础,建立新型BTG塑料合金的改进Kelvin分数导数动态本构模型,该模型综合描述了温度、频率和振幅与BTG塑料合金模量的关系.通过动态热分析仪DMA242,获取了BTG塑料合金几个温度下,振幅恒为30μm时的频率扫描和几个频率下的恒温幅值扫描的动态存储模量和损耗模量实验数据.首先分析频率扫描实验数据,识别出各温度下的改进分数导数模型的系数,然后研究这些系数关于温度的变化规律,以此建立了温度频率模型.其次分析幅值扫描数据,发现不同频率的各实验振幅的模量与各自振幅30μm的模量比值相等,所以建立了模量比值关于振幅的函数模型.将温度频率模型与模量比值振幅模型相乘就建立了综合考虑温度-频率-振幅的动态本构关系.建立的综合考虑温度-频率-振幅的本构模型能准确表达实验数据.结果表明：改进的综合考虑温度、频率和振幅的分数导数动态本构模型真确合理,该模型适合于BTG塑料合金的动态模量变化规律的描述.
关键词:
塑料合金
,
存储模量
,
损耗模量
,
分数导数
,
本构模型
李勇
,
王友善
,
杜星文
高分子材料科学与工程
根据环氧树脂流变性能实验结果,经过严格的数学推导,提出了一种新的未固化环氧树脂的本构模型.它与以前的经验模型不同,每一项、每一个参数都具有较明确的物理意义,简单、明了地说明了环氧树脂的粘弹性本质.此方程说明材料的屈服应力是剪切变稀行为的一个主要原因.它揭示了某些材料存在的双牛顿区现象,并证明第一牛顿区的剪切黏度大于第二牛顿区的.但此方程仅是一维模型,其精确度和适应范围有待进一步研究.
关键词:
环氧树脂
,
非线性
,
本构方程
,
流变
,
剪切黏度
