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Constitutive Relationship of New Steel 33Mn2V and Its Application in Piercing Process by FEM Simulation

以Gleeble-1500热模拟试验机上高温压缩实验所得实测数据为基础,根据BP(Back Propagation)人工神经网络算法原理,建立了Cu-12%(质量分数,下同)Al合金高温压缩变形过程真应力与真应变、应变速率和变形温度关系的神经网络预测模型.结果表明:BP神经网络用于Cu-12%Al合金高温压缩变形过程的本构关系建模是可行的,真应力预测值与实验值之间的平均相对误差小于1.8%,可很好地反映实际变形过程的特征.

关键词: Cu-12％Al合金 , 高温变形 , 变形全过程 , 本构关系 , 神经网络

FGH4096粉末高温合金的热变形行为

谢兴华 , 姚泽坤 , 宁永权 , 郭鸿镇 , 陶宇 , 张义文

稀有金属材料与工程

对FGH4096合金进行了变形温度1050～1140℃,应变速率0.001～2 s-1的热压缩实验.分析了合金的流变行为,构建了Arrhenius型本构方程,得到合金的热变形激活能为870.785 kJ/mol.并建立了能够准确描述热加工过程中能量耗散情况和预测变形失稳的热加工图.结果表明:能量耗散与动态再结晶和晶粒长大有关,在变形温度T4为1050～1070℃,应变速率ε为0.001～0.01 s-1范围内,峰值耗散率为61％ (1050℃,0.001 S-1),此区域易形成“项链”组织,很多晶粒处于形核阶段;在Td为1100～1140℃,(ε)为0.001～0.01 s-1范围内,能量耗散峰值达50％(1110℃,0.001 s-1),此时,晶界迁移显著,再结晶晶粒明显长大;在Td为1070～1100℃,(ε)为0.01～0.1 s-1范围内,能最耗散率大于39％左右,再结晶完全、晶粒细小.Td为1060～1100℃,(ε)为0.5～2 s-1时,合金落入流变失稳区,能量耗散率达到最小值,局部变形严重是造成流变失稳的重要原因.

关键词: FGH4096合金 , 热变形 , 本构关系 , 热加工图 , 动态再结晶 , 流变失稳

反应合成Ag/SnO2复合材料本构关系研究

刘满门 , 陈敬超 , 张志伟 , 周晓龙 , 郭荣鑫 , 张昆华 , 耿永红

稀有金属材料与工程

通过热力模拟压缩试验.研究了Ag/SnO2复合材料在不同变形条件下的流变应力行为,并根据试验数据确定了本构方程中的材料参数.从代数变换的角度得出了双曲正弦方程的2种近似形式,指数型本构方程与幂型本构方程,并确定了其适用范围,指数型方程适用于高应力区,幂型方程适用于低应力区,双曲正弦方程适用于所有应力水平,这与实验结果及文献报道相一致.

关键词: 热压缩 , 流变应力 , 本构关系 , Ag/SnO2复合材料

NAK80塑料模具钢本构关系的试验研究

吕杰 , 徐飞飞 , 刘其广

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2012.05.017

利用电子材料拉伸试验机、热模拟试验机和分离式Hopkinson压杆系统对NAK80塑料模具钢在较宽温度范围( 25～600℃)和不同应变率(700～5 000 s-1)条件下的力学特性开展了系列的试验研究.结果表明:室温下,NAK80塑料模具钢流变行为对应变率不敏感；相同应变率下(10-2 s-1),其屈服强度和流变应力随温度升高而下降,且高温下热软化效应明显,导致屈服后应变增加而应力下降.以试验数据为基础,拟合了Johnson-Cook模型,和用该模型对不同温度和不同应变率下NAK80塑料模具钢的流变应力进行预测,与试验数据对比表明,拟合的Johnson-Cook模型能够较好的描述NAK80塑料模具钢的流变行为.

关键词: NAK80塑料模具钢 , 本构关系 , 流变行为 , 流变应力 , 应变率

基于神经网络的BT20钛合金本构关系模型

鲁海洋 , 孙宇 , 朱艳春 , 曾卫东

钛工业进展 doi:10.3969/j.issn.1009-9964.2010.04.006

在Thermecmastor-Z型热模拟试验机上对BT20钛合会进行了变形温度800～1100℃及应变速率0.001～70 s-1的热模拟压缩实验.以实验数据为基础,运用BP神经网络算法原理,建立了BT20钛合金在高温变形条件下的应力与应变、应变速率和变形温度关系的预测模型,并对模型的泛化能力进行了误差评价.结果表明:通过BP神经网络建立的合金本构关系模型具有较高的预测精度,预测结果的相对误差均在3%以内,能很好地满足实际应用的需求.此外,该模型能够客观、真实地描述BT20钛合金的高温动态变形行为,为材料高温本构关系模型的建立提供了快捷、有效的工具.

关键词: 神经网络 , BT20钛合金 , 高温变形 , 本构关系

基于CuZnAl形状记忆合金的框架结构抗震减振控制

司乃潮 , 陆松华 , 傅明喜 , 王晓东 , 史强军

中国有色金属学报

利用形状记忆合金的本构关系,分析了在自由应力状态下的残余应变与温度的关系.使用动态数据采集分析仪,测试了安装CuZnAl形状记忆合金耗能器的框架结构的减振性能;应用电子万能拉伸试验机测试了CuZnAl形状记忆合金的应力-应变滞回曲线,借助透射电子显微镜,分析了CuZnAl形状记忆合金在热机械循环过程中显微组织的变化;比较了不同热处理工艺对CuZnAl形状记忆合金热机械循环后的滞回曲线面积及减振性能的影响.结果表明:CuZnAl形状记忆合金用于框架结构具有较好的减振效果,可明显降低框架结构的振动频率,其中马氏体CuZnAl形状记忆合金耗能器具有较大的耗能能力,经室温水淬时效7 h处理后减振效果最好.

关键词: CuZnAl形状记忆合金 , 本构关系 , 框架减振 , 滞回曲线 , 热机械循环

AZ31铸造镁合金的塑性流动特征及物理概念的本构关系

苏静 , 郭伟国 , 何可馨 , 鬲钰焯

中国有色金属学报

利用准静态试验机以及Hopkinson压杆装置对AZ31铸造镁合金在不同应变速率和不同温度下的塑性流动性能进行研究,结合金相显微技术对试验后的试样进行微观分析.结果表明:在低应变速率下,随着温度的升高,AZ31镁合金发生明显的由脆性到韧性的转化,其转化温度为473 K左右;当应变速率增加到1.2×104 s-1时,会发生脆化现象,塑性变形能力变差.基于微观分析,低应变速率下晶体中孪晶的存在是促进材料塑性变形增加的主要因素.而在高应变速率下,动态再结晶和第二相粒子沉淀硬化显著地影响金属的塑性变形.结合系统的试验结果,基于热激活位错机制,建立一种物理概念的塑性流动本构模型,对较高应变速率和不同温度下的流动应力进行模型预测.通过对比,模型预测结果与试验数据吻合较好.

关键词: AZ31镁合金 , 塑性流动 , 应变速率 , 微观机理 , 本构关系

Aermet100钢的高温变形本构关系与微观组织演变

冀国良 , 李付国 , 李庆华 , 李惠曲 , 李志

材料热处理学报

在变形温度800～1200℃和应变速率0.01～50 s~(-1)下,利用Gleeble-3800热模拟试验机对Aermet100钢的高温变形本构关系与微观组织演变进行了研究.结果表明,增加应变速率和降低变形温度都能提高材料的流动应力,延迟动态再结晶发生,使变形材料表现出加工硬化和动态回复.运用位错理论研究了微观组织和流动应力曲线的变化规律并做出了合理的解释.在压缩实验的变形条件下变形激活能为489.10 kJ/mol.确定了峰值应力、变形温度和应变速率之间的双曲正弦模型的本构关系.

关键词: Aermet100钢 , 本构关系 , 微观组织 , 变形激活能