纯铝(L_2)高温本构方程的研究

有限元数值模拟技术应用于金属材料的加工过程，给深入研究金属成形过程提供了有力的理论工具，但其精确程度与材料本构方程的精确描述有极大的关系．材料的本构方程是描述材料成形信息的数学模型，它反映了材料的流动应力与变形程度、变形速率、变形温度的关系．因此，通过实验获取材料的本构方程是有限元数值模拟首要解决的问题．本文针对刚粘塑性材料提出了本构方程的数学模型，并在实验的基础上给出了纯铝（Ｌ２）材料的本构方程的具体形式     

圆管件锥面型冲压缩口中一些重要参数的确定

为给工艺设计人员制订工艺、设计模具提供依据，对薄壁圆管件锥面型冲压缩口工艺进行了分析．在工件材料为理想刚塑性材料的假设下，应用考虑厚度变化的轴对称塑性薄壳理论并通过数据拟合，得出了不同锥角及库仑摩擦系数情况下工件缩口变形区应力的变化规律与分布模式，据此推导出了工件成形阶段最大应力、缩口力与最终壁厚、弧面曲率半径、所需管坯长度及小锥角时极限缩口系数的计算式，这些公式均易于推广应用到变形强化材料圆管件的分析中．     

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达到很高塑性的一个条件。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。     

超塑材料变分理论的应用研究

本文探讨了变分理论在超塑成形方面的应用,建立了适合超塑性材料的变分理论的基本方程。并以超塑性材料轴对称镦粗为例验证了这些方程的正确性。     

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。     

论超塑性气压成形工艺：以“电子秤称重显示器”外壳零件为例

对超塑性材料Zn-22%A1板材作为＂电子秤称重显示器＂外壳进行气压成形的可行性进行了分析,着重解释了采用气压凹模成形法加工电子秤称重显示器外壳的生产模具结构、模具材料选择、设计模具零件所需尺寸的确定和工艺,对生产实际与理论探讨有其现实意义。     

基于细观损伤理论的刚塑性有限元方程

有限元软件一般将变形体当作致密体进行分析,很少考虑金属空穴损伤对成形极限的影响．基于Ｇｕｒｓｏｎ－Ｔｖｅｒｇａａｒｄ空穴型材料塑性势方程,利用正交法则在刚塑性材料的Ｌｅｖｙ－Ｍｉｓｅｓ流动规则中引入了空穴损伤对应力－应变率场的影响,给出了空穴增长率计算方法,推证了含空穴材料的刚塑性变分原理与含有空穴体积分数的有限元列式,考虑了空穴体积扩张对成形过程的影响．为研究体积成形时材料损伤、裂纹起裂及扩展奠定了基础．     

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。     

粉末体成形的有限元数值模拟

根据粉末体材料的塑性理论,利用体积可压缩有限元法,对粉末体材料成形过程和致密化过程进行了数值模拟,并开发了粉末体材料成形有限元数值模拟分析系统ＰＭ２ＤＦ．通过对粉末体镦粗过程的有限元数值模拟,说明了粉末体材料在镦粗过程的变形特性、致密化规律及粉末质点的流动规律,并与实验结果进行了对比．     

超塑性板材气压成形模具的设计与计算

介绍了金属的“超塑性”概念及其特点,阐述了超塑性材料Zn-22%Al板材气压成形的原理,着重解释了其板材气压成形模具的设计与计算,对生产实际与理论探讨具有现实意义。     

塑胶模修模余量计算方法的探讨

在初步分析现有塑胶模成型尺寸计算公式在实际使用中存在不足和充分考虑塑胶收缩率波动对塑胶尺寸精度影响的基础上,从概率论的角度出发,提出了一种较为科学的修模余量的计算方法。     

材料的力学性能模糊分析

用结构总变形对弹性变形的隶属函数和变形对塑性变形的隶属函数，来分别表征结构的弹性变形和塑性变形，采用隶属度来度量材料的弹性和塑性变形，引入模糊数来表征材料的力学性能，并给出了力学性能的模糊概率表达式．     

弹性固体材料中的空穴萌生与增长

建立了描述弹性固体材料中空穴萌生与增长的非线性数学模型,获得了空穴萌生明控制参数临界值的精确计算公式和空穴半径的精确表达式.在大变形几何分析中采用了对数应变度量,并且应用了Hooke弹性固体材料的本构关系.数值分析结果表明:当材料不可压时空穴萌生的临界载荷将略低于neo-Hooke不可压超弹性材料的相应计算结果,并且在空穴萌生后空穴半径将迅速增大,这与细观损伤力学和超弹性材料的空穴分叉理论的结论相一致;空穴萌生时环向应力将成为无限大;如果材料是弹塑性(韧性)材料,则会得空穴附近发生塑性变形,从而导致材料的局部损伤和破坏.     

摩托车曲柄花键冷挤刀具的设计

北方易初为了提高摩托车曲柄花键的生产率 ,从日本进口了冷挤机床及其冷挤刀具 ,该刀具价格昂贵 ,约为一万美元。该厂在近一年的国内调研中 ,还未找到能生产该刀具的厂家。本文就针对北方易初的摩托车曲柄花键 ,应用弹、塑性理论 ,有限元方法等来研究冷挤过程中的材料流动情况 ,塑性变形及弹性恢复 ,由此来确定刀具的齿数及每齿的形状尺寸等相关参数 ,设计并画出冷挤刀具的零件图。为能自行制造该类刀具提供有益的参考。     

基于有限元的弹塑性裂纹数值分析

在线弹性断裂力学和D-M模型的基础上,推导出了受单向拉伸含中心穿透裂纹的理想弹塑性材料J积分的解析式;通过ANSYS对弹塑性J积分进行数值计算,与推导出的解析解比较,表明了用有限元方法计算弹塑性J积分具有相当高的精度;分析了J积分与裂纹初始长度及外荷载的关系;对理想弹塑性材料塑性区大小进行了探讨,结果表明,塑性区尺寸随外荷载增大而增大,并且外荷载接近屈服应力时,裂纹塑性区尺寸趋近于无穷大,进入全面屈服.     

塑料门窗型材焊角开裂初探

对塑料门组装、安装及使用过程中焊角开裂形式和形成的原因，从原材料、配方、成型工艺、焊接工艺、安装方法等几方面做了分析和探讨。     

浅谈塑料成型加工工艺

介绍了塑料成型工艺的加工特点和塑料的一般生产过程,并对注射成型、挤出成型、压制成型以及塑料的其他成型方法与设备进行了阐述.     

表面裂纹受拉伸板三维弹塑性有限元分析模型及其J积分

使用Ｑｃ１１和Ｑ６块体单元,对带有表面裂纹的受拉伸板建立了一种三维弹塑性有限元分析模型;将虚裂纹扩展法（ＶＣＥ）用于所分析的表面裂纹。数值结果表明,这一模型对理想弹塑性,线性强化和１６ＭｎＲ材料均适用,且具有计算量小,一致性好的优点。     

拉压强度不同材料矩形截面梁几何中轴的曲率方程

将材料本构关系简化成拉压屈服极限不同的理想弹塑性模型,推导了矩形横截面梁在完全弹性状态、单侧塑性状态及双侧塑性状态下依赖于压拉屈服极限比的几何中轴的曲率方程.并将其应用于悬臂梁的变形及各阶段极限荷载的分析,最后利用所得的解研究了材料压拉强度差效应对矩形截面梁塑性极限弯矩的影响.结果表明,考虑材料压拉强度差效应时梁的塑性极限弯矩将明显提高.     

塑性混凝土防渗配合比试验研究

针对塑性混凝土低抗压强度(不大于5MPa)、低弹性模量(不大于1 000MPa)、极限应变大、高抗渗性的特点,文章在满足弹性模量500MPa、抗压强度大于2.0MPa、渗透系数小于1.0×10-7 cm/s的边界条件下通过对塑性砼组成材料的试验及对塑性混凝土进行无侧限压缩试验和三轴压缩试验等方法对13种配合比进行研究和分析,重点研究如何通过配合比的优化设计来满足塑性混凝土的各项指标,特别是抗渗性能指标。结果表明,选取最优膨润土掺量和水泥掺量,可使渗透系数达到最小。