瞿体明
,
张智巍
,
黄凯特
,
顾晨
,
宋秀华
,
韩征和
,
曾攀
低温物理学报
提高临界电流密度(J_c)对促进Bi-2223/Ag高温超导带材的应用有着重要意义.在常压热处理条件下所制备的带材中存在大量的裂纹、孔洞和第二相颗粒等,这些因素都会对带材的超导连接性能产生破坏作用.我们成功建立了一套可用氧气氛的热等静压设备,工作气压和温度可同时达到15 MPa和850℃.通过引入裂纹愈合热处理过程,我们成功对带材进行了高压热处理,所得样品中第二相颗粒和裂纹数量大幅度降低,77 K、自场下的临界电流相比常压热处理样品提高了20%左右.
关键词:
Bi-2223/Ag高温超导带材
,
高压热处理
,
临界电流
,
裂纹愈合热处理
方刚
,
王飞
,
雷丽萍
,
曾攀
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2007.05.020
介绍了铝型材挤压工艺数值模拟的各种方法,通过数值模拟可以分析挤压型材的速度、形状、温度和微观组织等.分析了挤压模拟的有限元方法,即基于Euler描述的流体力学求解方法、基于Lagrange描述的固体力学求解方法和集这种两种方法优点于一身的ALE方法,并介绍利用这些方法对型材挤压工艺的模拟例子,分析了挤压工艺模拟中的难点和今后的发展趋势.
关键词:
铝合金
,
型材挤压
,
模拟
,
有限元
王娜
,
雷丽萍
,
方刚
,
曾攀
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2008.06.019
晶体塑性理论已被广泛应用于现有的有限元分析中,从微观角度来模拟和预测晶体材料的宏观各向异性力学行为及塑性变形过程中织构的演化与发展.现有的晶体塑性理论框架核心主要基于由滑移引起的塑性变形机制,在预测由滑移和孪晶引起塑性变形的材料力学响应方面还不够完善.本文以具有密排六方(HCP)结构的变形镁合金塑性变形过程为例,综述了以滑移和孪晶为核心的晶体塑性理论的理论研究和应用现状,重点评述了现有孪晶的数值实现方法,并预测了相应理论的发展方向.
关键词:
晶体塑性
,
滑移
,
孪晶
,
镁合金
,
有限元法
孙朝阳
,
方刚
,
雷丽萍
,
曾攀
材料科学与工艺
为了更清楚地认识铁基合金经受非热弹性马氏体相变的本征特性,在细观尺度对非热弹性马氏体相变进行了研究.基于马氏体相变晶体学和内变量本构理论建立了非热弹性马氏体相变的细观本构模型.该模型采用微区相变应变、奥氏体及马氏体的塑性应变表征宏观的非弹性响应,把奥氏体和马氏体变体的等效塑性应变率和体积分数变化率作为内变量描述微观结构变化.模型采用J_2流动理论描述微区塑性流动,与采用晶体塑性的描述方法相比模型更简单,且更适用于工程计算.单晶奥氏体单变体简单剪切的模拟结果表明:随着应变的增加,先发生奥氏体塑性变形,进而发生相变,马氏体体积分数与应变呈线性关系;温度较低时易发生马氏体相变并使得材料的强度提高.
关键词:
非热弹性马氏体相变
,
细观本构模型
,
J_2 流动理论
卢永进
,
曾攀
稀有金属材料与工程
单芯和多芯拉拔工艺是铋系高温超导带材(Bi-2223/Ag)制备过程中必不可少的重要环节.为研究超导粉体在拉拔过程中的变形行为,对单芯超导线材的拉拔工艺进行理论分析,建立了工艺参数与粉体密度之间的关系,并通过试验验证其合理性.同时,采用大截面减缩率单芯拉拔工艺来实现铋系超导线材的节能高效成形.对1.86 mm61芯Bi-2223/Ag线材进行显微硬度测试,并结合数值模拟进行三道次拉拔加工,分析认为:在加工过程中,各超导芯之间及芯内部均存在密度分布不均匀性,且各层粉体密度随拔制过程不断波动,将不利于后续轧制工艺.为此,提出渐进跑道形三道次拉拔工艺,并应用于铋系超导带材的后期拉拔加工,可提高最终带材的临界电流密度10.1％.
关键词:
拉拔
,
粉体密度
,
均匀性
,
数值模拟
卢永进
,
雷丽萍
,
赵迎红
,
曾攀
,
方刚
,
孙建峰
材料科学与工艺
为研究各超导芯在轧制过程中的变形行为,利用有限元分析方法对椭圆截面多芯超导线材的轧制过程进行模拟,通过与试验对比,验证了有限元模型的合理性.模拟结果表明:随着摩擦系数的增大,超导芯的粉体密度和对数应变比(LSR)均降低,且分布均匀性减弱;随着压下率的增加,超导带材的横向应交和纵向应变均增大,超导芯内的粉体密度和LSR值随之增加;同时,大辊径轧制有利于提高超导芯内粉体材料的密实度,并使得LSR值逐渐减少,但前后张力对超导芯变形的影响较小.
关键词:
轧制
,
多芯线
,
粉体密度
,
均匀性
,
数值模拟
孙朝阳
,
方刚
,
雷丽萍
,
曾攀
材料热处理学报
通过考虑温度和相变对等效物性参数的影响,建立了包含附加应力和应变的弹塑性增量本构关系,并采用该本构关系和ABAQUS软件构建了淬火过程的数值模拟平台.该本构模型引入的附加应力和应变分别由温度变化和相演化引起的.具有明确的物理意义.通过对26Cr2Ni4MoV钢的圆筒零件水淬过程的模拟表明,该模型能够正确地分析残余应力沿半径方向的分布规律.并且在截面中间部位残余应力值和靠近外表面的应力峰值与实测值更加接近,说明全面考虑温度和相变影响的弹塑性增量本构关系可改善模拟计算的精度.
关键词:
淬火
,
弹塑性本构
,
数值模拟
曹鹏
,
方刚
,
雷丽萍
,
曾攀
金属学报
基于电子背散射分析（EBSD）技术对纯铜柱状晶标定获得的初始晶粒形貌和平均取向，利用晶体塑性理论，建立了基于晶粒真实取向和形貌的多晶塑性有限元模型，模拟了纯铜柱状晶单轴压缩过程中的取向和形貌变化。通过实施相应的单轴压缩实验获得了取向和形貌变化的实验数据。系统地比较了多晶样品中每一个晶粒取向和形貌的模拟结果和实验结果，得到晶粒取向和微观结构变化的统计性结果。
关键词:
柱状晶
,
pure copper
,
grain orientation
方刚
,
曾攀
金属学报
介绍了利用弹塑性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理，包括弹塑性大变形模拟、材料断裂破坏模拟以及网格重划分等技术利用商业化有限元程序DEFORM 2DTM对不锈钢(AISI 304)板料的冲裁工艺进行了模拟，模具采用刚体模型，工件采用弹塑性模型，材料断裂破坏采用Cockreft-Latham破坏准则.分机了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的赤程，冲裁力的变化等，模拟结果中的材料断裂和冲裁力的变化与已发表文献中的实验结果一致.
关键词:
金属板料
,
null
,
null
娄路亮
,
曾攀
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2002.04.007
应用改进的无网格方法对双材料界面裂纹进行了分析,积分区域采用基于节点的Voronoi图,通过在裂纹尖端加密节点提高位移场的计算精度,采用位移外插法确定出应力强度因子,避免了应力场的奇异性和振荡性.本文对由环氧树脂和铝-环氧树脂组成的双材料进行分析,对比了均匀离散、均匀细化和局部细化三种不同模型,通过与光弹性实验结果比较可知,采用裂纹尖端局部细化的模型计算量低并且计算效果好,其计算结果与实验结果基本吻合.
关键词:
双材料
,
界面裂纹
,
应力强度因子
,
无网格计算
