惯性效应对绝热剪切失稳的影响

基于绝热剪切失稳和流体边界层的相似性,运用广义边界层理论方法,建立了绝热剪切失稳的控制方程,并结合量纲分析的方法对控制方程进行了无量纲化,得到了可以表征惯性效应的广义雷诺数,同时运用线性摄动的方法,对无量纲化后的控制方程组进行了求解,分析了惯性效应对绝热剪切失稳的影响.分析果构表明:当惯性效应达到一定临界值以后,绝热剪切失稳会被抑制,且这种抑制作用会随着惯性效应的增强而增强.     

高速切削淬硬钢主剪切区绝热剪切失稳微观机理研究

使用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对高速切削淬硬30CrNi3MoV高强度钢形成的锯齿状切屑主剪切区内材料微观特征进行了观察,并对绝热剪切失稳的微观机理进行了分析.微观观察和分析结果表明,绝热剪切带中心由平均直径0.4～0.6μm的细小等轴晶粒组成,过渡区内为碎化并沿剪切方向拉长的马氏体板条组织.锯齿状切屑的形成应归因子主剪切区材料绝热剪切失稳的发生,在此过程中,动态回复和再结晶成为微结构演化的主要冶金过程,绝热温升起到了关键作用.等轴晶组织的形成机制为旋转式动态再结晶.     

TA2钛合金绝热剪切带起始实验研究

本文利用分离式霍普金森压杆加载TA2钛合金扁平帽型试样,结合高速红外测温与金相观察,分析动态加载下帽型试样受迫剪切的力学响应以及绝热剪切带温度演化,并讨论绝热剪切失稳起始条件.结果显示,TA2钛合金绝热剪切带起始时的温度约为470 K.在该温度下,材料热软化不足以引起本构软化,因此热软化可能不是绝热剪切起始必要条件,相反可能是由于剪切局域化带产生导致带内温度的急剧上升.以温度达到470 K时刻作为绝热剪切带起始条件,得到随加载率增大,帽型试样绝热剪切起始时的压缩位移随加载率增大呈下降趋势.     

平头弹侵彻金属靶板的绝热剪切数值模拟及温度场研究

采用非线形有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,本文对平头弹侵彻金属靶板的绝热剪切冲塞模式进行数值仿真分析,并与相关的平头弹穿甲Weldox 460E钢靶的试验数据进行分析比较。基于不同弹速下对靶板绝热剪切带带宽（Bandwidth of ASB）进行数值预测,讨论平头弹穿透金属靶板过程中ASB区域温度场的分布。结果表明：平头弹以不同速度侵彻一定厚度金属靶时,随着弹体速度的增大,ASB内温度变化率越大,绝热剪切局域化也越显著,数值仿真分析结果与试验数据吻合较好。     

大块金属玻璃中由热软化和自由体积产生诱导的剪切带行为比较

比较研究了大块金属玻璃中由热软化和自由体积产生诱导的剪切带行为．首先讨论了大块金属玻璃中剪切失稳的热软化和自由体积产生效应．众所周知,在普通金属材料中,由塑性功转变来的热是其形成热塑剪切带的主要原因,并且是与能量直接相关的．与热软化相比,自由体积产生是金属玻璃发生剪切失稳的另外一种主控因素,由自由体积产生诱导的剪切失稳与由热软化诱导的剪切失稳完全不同,失稳判据中不显含能量．尤其是自由体积产生时的长波扰动总是不稳定的．从而,由自由体积产生和热软化耦合时的剪切失稳更像是由自由体积产生引发的．同时,在金属玻璃中,复合自由体积产生提供了一种特殊和内在的剪切失稳特征生长时间．剪切带的特征宽度由剪切带内相应的扩散过程控制：热扩散和自由体积扩散．作为粗略的估计,用无量纲数B,Deborah数（表示失稳生长率和载荷时间关系）和Lewis数（表示不同扩散竞争）表示了热软化和自由体积产生在剪切带形成过程中的相对重要性．这些结果对于理解大块金属玻璃剪切带形成机理具有非常重要的意义．     

材料绝热剪切敏感性表征及测试方法研究

为了定量评价不同材料对绝热剪切变形的敏感程度差异,采用绝热剪切扩展能的衍生量--绝热剪切敏感因子Ψ表征这一差异,并建立了相应的实验测试系统.采用此测试系统对两种不同组织的新型贝氏体钢进行了绝热剪切敏感性测试,测试结果与前人的认识一致.定量地解决了绝热剪切敏感性的评价问题和测试问题,为进一步工程应用奠定了基础.     

正交切削淬硬45钢绝热剪切临界条件实验研究

进行了3种硬度淬硬45钢的正交切削实验,通过金相观测研究了切削条件对第一变形区绝热剪切的影响,得到了淬硬45钢在正交切削过程中的绝热剪切临界切削条件,并分析了平均切削力和切屑变形.结果表明：淬硬45钢的绝热剪切临界切削速度随着切削厚度的减小或刀具前角的增大而增大.材料硬度越高,临界切削速度越小.在绝热剪切发生时,平均切削力不发生突变.在绝热剪切发生之前,带状切屑的变形系数随着切削速度的增大而减小,并逐渐趋近于1.     

易碎型钨合金动态拉伸强度测试方法研究

研究钢管在爆炸加载条件下绝热剪切带的作用,结果表明绝热剪切带是在钢管动态膨胀过程中形成的,并在钢管破碎时成为断裂的通道,充当“预制”的作用,并用透射电镜观察了破片内绝热剪切带的精细结构,绝热剪切带中心是等轴晶组织,这是动态再结晶的结果。带内发生动态再结晶表明绝热温升已经很高,它的软化作用使其成为钢管破碎时的断裂通道。     

空冷贝氏体钢破片中绝热剪切带的热处理研究

利用HX-1型显微硬度计、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等分析测试手段,研究Mn-B系空冷贝氏体钢爆破圆筒破片中绝热剪切带热处理后的显微硬度和微观形貌特征.结果表明:热处理导致绝热剪切带中储存能量释放使绝热剪切带硬度下降,800℃热处理后绝热剪切带硬度最低,300℃热处理后绝热剪切带白亮特征减弱,800℃热处理后绝热剪切带白亮特征完全消失,与基体融为一体.     

切削高强度结构钢形成的绝热剪切带微结构观察

使用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对高强度结构钢30CrNi3MoV正交切削产生的切屑内绝热剪切带的微细组织进行了观察，测量了绝热剪切带的显微硬度。绝热剪切带中心和基体组织之间，组织是渐变的。绝热剪切带内硬度达到了淬火马氏体硬度，并具有细小的等轴晶组织，内部含有少量χ-Fe6C2和Fe3C碳化物与奥氏体。基体和剪切带之间的过渡区为大塑性变形的马氏体组织，分布有高密度的位错。研究结果表明，在实验切削条件下得到的绝热剪切带属于相变带。     

铜射流侵彻后45~#钢穿孔处的微观组织分层研究

为了进一步了解金属动态塑性变形时的微观组织演化情况,该文对射流侵彻后钢靶的应变及温度变化进行了探讨。该文通过对铁素体宽度的测量,估算出侵彻孔壁附近钢的应变,由此可将侵彻后的钢分为动态超塑性变形层、大塑性变形层、小塑性变形层和基体。动态超塑性层的温度及晶粒度的计算结果得到了扫描电镜照片的证实。研究结果表明射流侵彻后钢靶的不同区域发生了不同类型的塑性变形,由此也引起了力学性能及微观结构的不同。     

基于视觉的汽车覆盖件塑性主应变测定

基于视觉技术采用方形网格法进行变形区域塑性主应变分布测量.分析了其原理、特点以及根据节点位移计算塑性主应变的相关理论和方法.     

板金属成形极限应变的研究

本文依据Hart的微分型本构关系,引进一般意义上的初始塑性不均匀性的概念,推导出了正交各向异性板金属材料在一维和二维情况下发生失稳和断裂的极限应变的解析式,并将本文的理论分析结果与有关文献的典型实验结果进行了比较,两者基本吻合.     

锥形模镦锻规则探讨

本文根据金属在锥形模中的变形特点, 求出了模壁对弯曲毛坯第一个支撑点的位置和毛坯在锥形模中的最大弯曲;确定了锥形模膛的最小长度、模腔锥角与毛坯长度的关系;利用压杆塑性稳定条件,导出了锥腔的临界角;提出了不产生塑性失稳镦锻的综合条件.     

3-D Numerical Simulation on the Chip Machining Process of a Metal Block

In this paper, the cutting process of a metal block is numerically simulated by the dynamic explicit FE code ABAQUS. Taking thermo-mechanical coupling effect into consideration, the simulation presents the variation of temperature, stress and strain distribution in the workpiece and chip. The effective plastic strain failure criterion is applied to modeling the chip separation and plastic formation. And the phenomenon of the contact and friction between the workpiece and the cutting tool are described in the paper.     

基于网格试验法的汽车覆盖件冲压成形分析

为进一步研究大型覆盖件冲压成形质量分析的技术,采用混合网格法进行变形区域塑性主应变分布测量。分析了其原理、特点以及根据节点位移计算塑性主应变的相关理论和方法。针对一覆盖件成形缺陷的实例,采用该方法进行了试验,并将所得应变值与预先确定的极限成形曲线和相应的安全成形曲线相比较。结果表明,将网格试验法和成形极限图结合起来使用,是进行大型覆盖件冲压成形分析和改进质量缺陷的有效方法。     

拉应力引起的磁记忆特性及其与检测时间的关系

在工作载荷和地磁场的作用下,针对铁磁性构件存在残余磁感应和自磁化增长的现象.进行了引起磁记忆特性及其与检测时间关系的研究.通过对45#钢在单轴拉伸过程中残余磁感应强度的检测与分析,得出了拉应力引起的残余磁感应强度的变化规律;在塑性阶段,将不同时间段内测得的残余磁感应强度数值进行比较,分析了塑性变形试样放置时间长短对磁记忆现象产生的影响.分析表明:受力构件能够记忆前段承受最大载荷时的磁信号,且检测时间的不同不影响检测结果.     

无网格RKPM法及其在体积成型中的应用

介绍了无网格再生核质点法(RKPM)的基本原理及其在刚塑性可压缩材料体积成型中的应用·采用罚函数满足本质边界条件,模拟了理想塑性材料的二维平面无摩擦镦粗过程,计算了不同坯料高宽比在不同可压缩因子下的变形情况,将计算结果与解析解进行比较,结果表明变形工件形状和应变参数与解析解吻合较好,应力计算的误差可能与点积分有关·模拟结果说明了再生核质点法在体积成型中应用的可行性和有效性·     

板材拉深稳定性理论及其应用

介绍了作者近年来在板材拉深稳定性理论及应用方面的研究成果.给出了拉深时变形区板壳的临界皱曲载荷以及厚向异性板材在拉深危险截面处的失稳载荷通解;将其应用于成形工艺分析,实现了无压边柱形凹模拉深和锥形凹模拉深以及有压边多次拉深成形极限预测与最小防皱压边力预测.理论预测与试验结果和生产经验数据吻合良好.     

东秦岭松树沟蛇绿橄榄岩结构构造及其组构特征

东秦岭松树沟蛇绿岩的橄榄岩结构构造及组构研究表明，该蛇绿橄榄岩主要经历了３期塑性变形的叠加改造，分别为洋盆扩张阶段以动态重结晶作用为主要特征的塑性变形、蛇绿橄榄岩块底辟侵位于上覆玄武岩过程中的高温塑性变形和蛇绿岩构造侵位过程中的低温塑性变形，反映了其特征的构造演化过程。