王学滨
稀有金属材料与工程
采用梯度塑性理论,考虑了峰值剪切应力之后的材料承载能力缓慢降低的过程及承载能力快速降低的过程,推导了剪切带内部的剪切变形、应变及温度分布的公式.计算了Ti-6Al-4V剪切带内部塑性剪切应变,温度的分布及演变.在剪切带内部,塑性剪切应变及温度分布是高度不均匀的,这种不均匀性随着施加的塑性剪切应变的增加而增加.随着流动剪切应力的降低,剪切带内部的最大塑性剪切应变线性增加,最高温度非线性增加.由于微结构效应,基于梯度塑性理论的剪切带内部的最大塑性剪切应变及最高温度的预测值高于经典理论的预测值.将Ti-6Al-4V剪切带内部的剪切变形及应变的理论结果与根据前人高速摄影实验图片的计算结果进行了对比,理论与实验结果的趋势非常吻合,在数值上,剪切带内部的最大剪切应变的理论值仍低于实测值.
关键词:
Ti-6Al-4V
,
剪切带
,
塑性应变
,
变形
,
温度
,
应变梯度
,
微结构
孔令坤
中国冶金
doi:10.13228/j.boyuan.issn1006-9356.20160247
针对HW150 mm×150 mm极限规格H型钢产品偏心问题,采用有限元方法对粗轧阶段孔型系统进行三维热力耦合数值模拟.基于模拟结果分析金属流动、塑性应变及温度变化,以此为基础,根据变形特点及各孔型轧件尺寸分析偏心产生的原因,优化孔型并进行验证,最后进行现场实践,排除缺陷.结果表明,有限元模拟有助于分析轧制过程中的金属成形,尤其对于型钢轧制过程中的变形规律及缺陷分析具有较高的参考价值和指导意义.
关键词:
H型钢
,
偏心
,
有限元
,
数值模拟
,
孔型
,
金属流动
,
塑性应变
李春燕
,
寇生中
,
赵燕春
,
袁小鹏
,
袁子洲
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.04.002
用铜模吸铸法制备了(Zr64.8/90 Cu 14.85/90Ni10.35/90)90+xAl10-x(x=-4,-3,-2,0,2,4,6)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、万能试验机、显微硬度计和扫描电镜(SEM)研究了Al含量对Zr基块体非晶合金力学性能的影响.结果表明:随着AL含量的减小,合金先是从非晶相为主的非晶/晶体复合材料转变为完全非晶材料,接着转变为以晶体相为主的非晶/晶体复合材料,最后转变为完全晶体材料.表明通过调整Al的含量,可以制备出具有完全非晶结构的Zr基块体非晶合金.当x=-2时,即合金成分为Zr63.36 Cu14.52 Ni10.12 Al12时,合金为完全非晶结构,该合金的室温压缩塑性应变达到20.6％,应力-应变曲线体现出了“加工硬化”特性,屈服强度οs、极限强度οm和断裂强度οf分别为1740.6,2030.7和1510.5 MPa.表明通过调整Al的含量,可以制备出具有优良室温压缩塑性的Zr基块体非晶合金.随着Al含量的减小,合金试样的显微硬度的总体趋势为先增大再减小.当x=2时,合金为非晶/晶体复合材料,该合金具有较高的显微硬度HV719.8.
关键词:
Zr基块体非晶合金
,
力学性能
,
塑性应变
,
加工硬化
,
显微硬度
张翼飞
,
何光宇
,
王学德
,
何卫锋
,
柴艳
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.07.015
目的：研究TiN/Ti涂层结构变化对TC4钛合金基体冲击塑性应变的影响。方法采用有限元分析软件ABAQUS建立球形Al2 O3颗粒冲击覆有TiN/Ti涂层TC4基体的二维轴对称模型，分析涂层硬质层厚度、硬质层层数对基体在冲击过程中的等效塑性应变的影响规律。结果对于无涂层的基体，其冲击塑性应变仅发生在冲击的加载阶段，冲击塑性应变分为加载及卸载两个阶段，加载阶段基体的塑性应变由球形颗粒的冲击产生，卸载阶段基体的塑性应变由涂层硬质层的回弹产生。对于单层结构涂层，当硬质层厚度低于12μm时，随着硬质层厚度的增加，基体的塑性应变较大且呈振荡变化；当硬质层厚度超过12μm时，随着硬质层厚度的增加，基体的塑性应变减小。对于多层结构涂层，当硬质层的厚度不变，增加涂层硬质层层数使得基体的塑性应变减小。结论有限元可以模拟分析TiN/Ti涂层结构对TC4钛合金冲蚀性能影响规律，优化TiN/Ti抗冲蚀涂层的结构设计参数，对抗冲蚀涂层的结构设计及其进一步研究具有指导意义。
关键词:
抗冲蚀涂层
,
基体
,
数值模拟
,
塑性应变
,
航空发动机叶片
,
TiN/Ti涂层
裴暖暖
,
朱国明
,
张思勋
,
康永林
钢铁研究学报
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20130263
运用有限元方法对4种规格小型H型钢的粗轧过程进行了三维热力耦合数值模拟,详细介绍了有限元模型和模拟参数设置.在数值模拟结果的基础上,分析了小型H型钢各道次稳定轧制阶段的孔型填充状况、有效塑性应变和翼缘宽展规律.根据推导的小型H型钢斜配孔型翼缘宽展公式计算了各道次翼缘高度解析结果,并将翼缘高度解析结果、数值模拟结果和实测结果进行了对比,规律性吻合较好.
关键词:
小型H型钢
,
数值模拟
,
孔型填充
,
塑性应变
,
翼缘宽展
张建强
,
赵海燕
,
鹿安理
,
罗传红
,
郭嘉琳
,
张国栋
稀有金属材料与工程
采用热弹塑性有限元技术对不同夹具拘束情况下铝合金薄板焊接过程进行了数值模拟,并利用脉冲氩弧焊接工艺、不同的夹具布置形式,研究了厚度为5 mm铝合金薄板构件的挠曲变形.结果表明,冷却过程中夹具对焊缝附近的塑性变形区的收缩等效于反向拉伸,可减小纵向残余塑性应变,因此利用夹具的拘束作用可以控制和减小铝合金薄板焊接残余应力和变形,但夹具对焊缝及附近区域的拘束程度不同,控制焊接变形的效果也不同.采用合理的夹具布置可以将薄板的纵向残余挠度控制在1 mm左右.
关键词:
铝合金薄板
,
焊接应力
,
塑性应变
,
拘束
,
数值模拟
唐光海
,
张俊锋
,
曾群锋
,
董光能
,
杨华斌
材料科学与工程学报
采用有限元法数值模拟了TiNi形状记忆合金(SMA)的低速冲击性能.考察马氏体相变过程中不同伪弹性模量和弹性应变极限对TiNi合金低速冲击性能的影响.结果表明,随着冲击速度的增加,4种材料的最大接触载荷和位移量都呈线性增加趋势;冲击速度相同时,3种不同伪弹性模量TiNi合金试样的最大接触载荷和位移量近似相等且都低于45#钢,TiNi合金试样产生的最大Von Mises应力和最大塑性应变都低于45#钢;超弹性模量为2.9 GPa的TiNi合金产生的最大Von Mises 应力和最大塑性应变均最低.TiNi形状记忆合金较低的超弹性模量和较大的弹性应变极限能够减小冲击过程中的最大Von Mises应力,抑制高塑性应变的产生并使塑性变形区域减小,从而提高TiNi合金的抗冲击性能.
关键词:
形状记忆合金
,
低速冲击
,
数值模拟
,
塑性应变
刘峰
,
王跃臣
,
张辉
,
艾素华
,
王中光
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2000.11.011
主要研究了K417高温合金在不同实验条件下的热机械疲劳(TMF)行为.在计算机辅助控制伺服液压疲劳实验机上进行了同相和反相热机械疲劳实验.实验结果表明,与等温低周疲劳性能相比较,无论是同相还是反相的热机械疲劳均使寿命大大降低,不同相位对TMF性能产生不同的影响.此外,对于热机械疲劳过程中的塑性应变分量中的时间相关相(蠕变)和非时间相关相(纯塑性变形)应当分别进行考虑,这样才能对该合金的热机械疲劳行为有更加准确的认识.最后用SEM对不同试验条件下的断口进行了详细观察,并对其微观断裂机制进行了分析和探讨.
关键词:
高温合金
,
热机械疲劳
,
塑性应变
,
蠕变
鲍诺
,
王春洁
,
宋顺广
材料科学与工艺
为了获得一种较好的填胶方式来增加3D PLUS组件焊点的可靠性,采用非线性有限元分析方法和统一型粘塑性Anand本构方程,分析热循环载荷下无胶、端封、底封三种状况焊点的应力、应变分布情况及危险点位置,得到焊点应力和塑性应变周期性累积叠加并逐渐趋于平缓的规律.比较三种状态下焊点的应力、塑性应变的最大值及其变化规律,分析结果表明底封方式能有效的改善焊点的应力、应变状况.改变底封方式胶粘剂的线膨胀系数,找到线膨胀系数对焊点应力、应变影响规律,选出较优线膨胀系数的胶粘剂.
关键词:
焊点
,
Anand模型
,
填胶方式
,
等效应力
,
塑性应变
,
有限元法
刘智
,
杨林
,
车磊
,
马宁
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.01.004
运用X射线残余应力测量法分析了含有球状渗碳体的碳素钢在拉伸塑性变形后铁素体相及渗碳体相的残余应力情况.结果表明:在经过拉伸塑性变形后,铁素体相呈现残余压应力状态,而渗碳体相呈现残余拉应力状态;当施加的塑性应变在边界应变点之前,渗碳体的残余应力随应变值的增加而增大,而在边界应变点之后,残余应力呈下降趋势.观察发现渗碳体颗粒内部的断裂及渗碳体与铁素体结合边界部分的分离是引起渗碳体残余应力下降的原因.为了更好地理解渗碳体相和铁素体相之间的相互作用,在Eshelby/Mori-Tanaka模型的基础上分析了两相各自的塑性应变及两相间的塑性应变失配.
关键词:
拉伸变形
,
残余应力
,
塑性应变
,
渗碳体
