超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究

均匀变形条件是超塑性材料迭到很高塑性的一个条件。文章用塑性基本理论导出幂硬化特性的在单向拉伸时均匀变形条件,它适用范围较广,幂硬化塑性材料的均匀变形条件是它的一个特例。从该均匀变形条件可以看到W.A.Backofen所提出的超塑性材料不可能有绝对意义上的均匀变形,但可以通过分析颈缩的速度和应变速率敏感性指数m来分析超塑性的高低。     

硬化对裂纹塑性区的影响

利用HRR理论对幂硬化材料在裂纹尖端附近的应力分析结果，在考虑材料硬化的条件下对裂纹尖端塑性区的大小做了重新估计．在塑性区长度与裂纹长度相比较甚小的情况下．进行了相应的数值计算，发现硬化使塑性区变小．     

用刚塑性有限元法分析超塑性反挤压成形

本文用刚塑性有限元法分析超塑性反挤压成形的流动规律，定量地分析了影响超塑性变形抗力的因素，预测了反挤压变形抗力和变形区的应力应变分布规律，为预测超塑性材料的反挤压变形抗力、速度场及等效应变速率提供了计算机模拟实验的通用程序。     

加筋板结构在冲击载荷作用下的塑性动力响应

采用能量原理和刚塑性材料本构模型，对冲击载荷作用下的矩形加筋板结构的塑性动力响应进行了分析．应用极限原理导出了静力极限变形模态及变形模态判别条件；认为动力响应的变形模态与静力极限变形模态相同，计及板的膜力和加强筋轴力的影响，导出了塑性动力响应的运动控制方程．最后应用本理论和ＡＤＩＮＡ程序对固支加筋板结构进行了求解．     

含Sc铝镁合金超塑变形行为与显微组织特征

研究了含微量Ｓｃ元素的ＡｌＭｇ合金在超塑变形过程中的力学行为和显微组织．结果表明：合金可在较宽温度和应变速率范围内获得良好的超塑性．在温度为５２０℃,初始应变速率为１６７×１０－３ｓ－１条件下拉伸变形时最大延伸率可以达到３９６％．显微组织分析发现,合金的超塑性效应是由变形初期的动态再结晶诱发产生,其超塑变形过程可分为亚晶超塑性阶段、过渡阶段和细晶超塑性阶段．     

瞬态与粘性效应下的材料成形能量法

引用率变形的塑性本构方程,计入材料的弹性变形历史,研究瞬态与粘性效应下材料成形的能量法．将理想刚塑性材料成形理论发展到率敏感的弹／粘塑性材料成形理论．     

真应力—应变的定义及其力学特征

材料的真应力和真应变与常用的工程应力-应变有明显的差异,作者从真应力和真应变的定义出发,论述了塑性材料在轴向拉伸条件下变形过程的力学行为,阐明了应变硬化、最大均匀真塑性应变、应变硬化指数的相互关系,真应力-应变曲线直观地反映了材料拉伸变形时的应变硬化行为,其数学表达式为Hollomon公式,由拉伸实验得到的logσ-logε曲线的斜率即为应变硬化指数,其数值与材料拉伸变形时的最大均匀应变相等,是衡量材料塑性均匀变形能力的力学指标。     

刚塑性材料第二变分原理的证明研究及应用

金属塑性成形是基于金属学与塑性力学的学科,变形金属内部应力场的计算是金属塑性成形的基础分析之一。介绍和分析了塑性力学中现有计算应力场方法的特点。借助数学的泛函变分理论,给出了刚塑性材料第二变分原理证明的一种新方法,这种证明方法更能体现刚塑性材料第二变分原理的力学意义。新方法也示范了利用该定理求解的过程,克服了现有定理证明方法的不足。利用刚塑性材料的第二变分原理,计算并得到接触面存在摩擦条件时的平面镦粗应力场,结果分析表明得到的应力场是正确的,进一步完善了现有文献应力场解析结果的不足。     

用粘塑性变分原理计算铝合金超塑性等温模锻力

本文提出可利用粘塑性理论解决超塑性变形的力学问题。以铝锌镁合金壁板构件超塑性等温模锻实验为基础,用粘塑性变分原理对超塑性模锻力进行了上界计算,给出了模锻温度、速度与平均单位压力的关系曲线及模锻压力-行程图,计算结果与实验数据基本一致。还讨论了用建立含有待定参数的速度场的变分法分析应变速率敏感的超塑性材料的变形过程的优点。     

加筋弧结构在冲击载荷作用下的塑性动力响应

采用能量原理和刚塑性材料本构模型，对冲击载荷作用下的矩形加筋板结构的塑性动力响应进行了分析。应用极限原理导出了静力极限变形模态及变化模态判别条件；认为动力响应的变形模态与静力极限变形模态相同，计及板的膜力和加强筋轴力的影响，导出了塑性动力响应的运动控制方程，最后应用本理论和ＡＤＩＮＡ程序对固支加筋板结构进行了求解。     

I型平面应力准静态稳恒裂纹扩展

根据Ｊ２流动理论并采用有限元法分析了小范围屈服条件下，各向同性幂强化材料及理想塑性材料中的准静态Ｉ型平面应力稳恒裂纹扩展问题。计算结果表明，与平面应变情况不同，对于平面应力稳恒裂纹扩展，材料的强化指数Ｎ对塑性区形状有显著影响。对理想塑性材料，在裂纹延长线上（θ＝０），应变似呈现对数奇异性。计算中未发现有二次塑性区。利用 ＣＯＤ断裂准则得出，应力强度因子比 Ｋｓｓ／Ｋｃ也强烈地依赖于材料常数σ０／Ｇ及强化指数Ｎ。     

组合幂强化弹塑性-超弹性球体中的空穴生成

研究了组合幂强化弹塑性-超弹性球体在简单加载作用下空穴的生成问题．这里存在一个临界载荷，当外加载荷小于这个临界值时，不管载荷为何值，问题总有一个响应于均匀变形的平凡解；当载荷超过其临界值时，除了平凡解之外，球体内部还有一个空穴突然生成，因此问题有一个分叉解．得到了空穴半径与外加载荷之间的精确关系；数值结果表明，幂强化弹塑性材料参数对空穴生成有明显的影响．     

幂硬化对疲劳弹塑性弯曲裂纹塑性区的影响

利用二阶摄动方法计算硬化材料弹塑性弯曲裂纹尖端的塑性区尺寸的最大值和和变化幅值.作图分析弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值、变化幅值与材料硬化指数之间的变化关系.在幂硬化材料中,弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值和变化幅值随材料硬化指数n的增大而减少,当n等速均匀增加时,弹塑性弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值和变化幅值加速减少,减少的幅度越来越大.当材料的硬化指数相同时,弯曲裂纹尖端塑性区尺寸最大值和变化幅值随疲劳载荷的不断减小而逐渐减小.     

平面V形切口塑性应力奇异性分析

研究幂硬化塑性材料V形切口和裂纹尖端区域的应力奇异性.首先在切口和裂纹区域采用自尖端径向度量的渐近位移场假设,将其代入塑性全量理论的基本微分方程后,推导出包含应力奇异指数和特征函数的非线性常微分方程特征值问题.然后采用插值矩阵法迭代求解导出的控制方程,得到一般的塑性材料V形切口和裂纹的前若干阶应力奇异阶和相应的特征函数.通过两个算例给出了前若干个阶的应力奇异指数和特征函数,表明文中方法计算一般塑性材料V形切口和裂纹应力奇异性的精度和有效性,并对一般塑性材料V形切口和裂纹的奇异应力特征进行了讨论.     

Al含量对Zn—Al合金超塑性的影响

用恒载荷和恒夹头速度蠕为法研究了Zn－2．5Al、Zn－5Al和Zn－10Al合金的超塑性。研究表明，Zn－5Al共晶合金的超塑性优于亚共晶合金Zn-10Al及过共晶合金Zn－2．5Al，其优异的超塑性来源于细密的层片状共晶组织（α－β）。Zn－5Al合金的组织全部为（α＋β）共晶体，变形抗力低，晶界滑移均匀；Zn－10Al合金的α／β界面较Zn－5Al的少，超塑性也不如Zn－5Al的好；Zn-2.5Al合金的组织为（α＋β）＋β，（α＋β）共晶体主要包含α／β界面，超塑变形时易滑移，先共晶的β相包含β／β界面，超塑变形时不易发生滑移。随着拉伸速度的减小，合金的流变应力减小，延伸率增大。轧制变形量的合金，其超塑性也好。     

超塑性与耗散结构

以Ｚｎ－５Ａｌ合金为例，从能量观点出发对其超塑性进行了研究，结果表明，其超塑性拉伸延伸率达５００％，其低抗力、无颈缩、均匀变形能力表明了变形过程协调的高度有序性──耗散结构，其本质是系统自由能的平衡过程。     

超塑性与耗散结构

以Ｚｎ５Ａｌ合金为例，从能量观点出发对其超塑性进行了研究，结果表明，其超塑性拉伸延伸率达５０００％，其低抗力、地颈缩、均匀变形能力表明变形过程协调的高度有序性－耗散结构，基本质是系统自由能的平衡过程。     

弹脆塑性软化本构理论的特点及其数值计算

对大型复杂工程岩体结构，其材料的宏观力学性能的变形劣化是结构在外界条件作用下变形增加和稳定性降低的主要因素之一。本文通过引入应力跌落时发生各向同性软化的假定，给出了完整的弹脆塑性本构积分的数值格式和增量型弹脆塑性有限元求解算法。由典型结构的数值解与相应的解析解比较可见，本文数值解的精度是令人满意的。这说明本文弹脆塑性本构积分数值格式是合理的、有效的。所设计的有限元计算程序能够用于弹脆塑性材料组成的结构的力学行为的分析。     

LY12合金超塑性压缩的金相分析

本文研究了LY12硬铝合金超塑性压缩变形过程中显微组织的变化及其对超塑性能的影响。揭示了动态再结晶及第二相粒子对LY12合金变形的作用,指出了因端面效应而引起的变形不均匀性,发现了LY12CZ合金具有“短暂超塑性”,并观察到微观孔洞与裂纹。     

对超塑性 m—δ关系的评述

本文对于国外的超塑性的理论和实测m—δ关系的研究进行了评迷,引入了m_0值的概念,并介绍了其测定方法,建立了δ/m比值,从而可以用新的观点来研究超塑性材料的m—δ关系。