复合型加载下缺口前应力应变分布的有限元分析

用有限元法计算了一种低合金高强钢缺口试样在非对称四点弯曲加载(Ⅰ Ⅱ型复合加载)下缺口前端的变形和应力应变分布.研究结果表明:纯Ⅰ型加载时,缺口前端变形和塑性区形状对称分布.Ⅰ Ⅱ型复合加载下缺口前端的变形为一侧钝化,另一侧锐化,塑性区顺时针旋转一个角度θ,且θ随Ⅱ型载荷比例的增加而增大.表征缺口前端变形程度的d/b0值,随外加载荷P/Pgy的增加和Ⅱ型载荷比例的增加而增大.另外,对缺口前端最小塑性区路径上的最大切向正应力σθθ、三相应力度σm/和等效塑性应变εp的分布,以及它们随外加载荷P/Pgy和Ⅱ型载荷比例的变化规律也进行了分析,发现缺口试样的开裂遵循最大切应力判据.     

金属材料不同缺口根半径拉伸试样中的应力应变分析

用有限元法计算了钢和铝合金不同缺口根半径拉伸试样的应力、应变分布及其随外加载荷的变化规律.研究结果表明,缺口前端的最大正应力σyy/σy、三向应力度σm/σ和等效塑性应变εp都随外加载荷P/Pgy的增加而增大,但在整体屈服之前(P/Pgy<1)和整体屈服之后(P/Pgy>1)的变化规律不同.当外加载荷P/Pgy一定时,随缺口根半径的减小,缺口前的σyy/σy、σm/σ和εp均增大,但在较大缺口根半径(R≥2mm)和较小缺口根半径(R<2mm)时的应力、应变分布及其随P/Pgy的变化规律有所不同.材料拉伸力学性能对缺口前端的应力、应变分布总体上影响不大.     

加热时间对固态焊接等效压缩变形的影响

固态焊接加热过程中,受约束焊件的胀大变形不能进行而产生等效压缩变形,加热过程持续时间越长,累积的变形量也越大.本文以40Cr为研究对象,进行了加热时间对等效压缩变形影响的试验研究.结果表明:40Cr在ACl以上温度的等效压缩应变ε随加热时间t的延长而增大,其中在以焊件升温为主的加热过程初期,ε近似呈线形增大;在均温及保温初期,ε近似呈S曲线增大;此后随保温时间的延长ε增大甚微.     

HAL62-3-3-0.7合金的高温本构方程

采用压缩试验法研究了HAL62-3-3-0.7合金的热变形规律.在不同的变形参数条件下,根据其真实σ-ε曲线拟合了可以反映HAL62-3-3-0.7合金流变应力与各变形参数之间关系的高温本构方程.研究结果表明HAL62-3-3-0.7合金热变形的流变应力随温度的升高和应变速率的降低而减小;在变形过程中,应力很快达到峰值,而后出现软化过程,其真实σ-ε曲线趋于平稳,证明该合金在高变形速率的条件下动态再结晶过程十分明显.     

AZ31镁合金热轧开坯变形行为的有限元模拟

采用二维弹塑性大变形热力耦合有限元法(FEM),对半连续铸造AZ31镁合金热轧开坯过程第一道次进行模拟,分析变形区内轧件的应力场、应变场的分布及整个热轧过程中的温度场的变化规律.实验结果表明:在轧件变形区内,等效应力沿轧制方向逐渐增大,在中性面附近达到最大值54.1 MPa,随后又逐渐减小;靠近轧件表层σ_x为压应力,靠近心部为拉应力,在变形区σ_y主要为压应力,由表面到中心σ_y逐渐减小;等效应变沿轧制方向逐渐增大,在轧件出口处达到最大值0.253;在整个轧制过程中,轧件内部节点的温度变化缓慢,而表面节点的温度变化剧烈,轧制完成后,表面温度从500℃降低到467℃,中部温度从500℃升高到503.1℃,心部温度从500℃升高到502.2℃.     

线性模型最小二乘估计的一个最优性质

考虑一般的线性模型Y=Xβ+ε,其中X为n×p阶设计矩阵,β为p×1未知参数向量,e为n×1随机误差向量。满足E(ε)=0,Cov(ε)=σ~2∑,这里σ~2>0可能未知,Σ则为已知的非负定矩阵,θ是β的一个线性函数,且可估,假设θ_R为Rao型最小二乘估计,本文证明了若随机误差服从ε椭球等高分布,则θ_R满足所谓最大概率性质,即θ_R落在以θ为中心的任一椭球内的概率不小于θ的任一性线无偏估计落在同一椭球内的概率,推广了文献中的结果。     

材料变形中应力三轴性和Lode参数分布演化的数值观测

应力三轴性T和Lode参数(θ)是影响材料韧性断裂的重要参数,凹纹平板和缺口平板两种试件由于其对于这两个参数有较好的控制能力,被用来观测T和(θ)在材料变形中的演化规律.对不同尺寸的试件进行了有限元数值模拟,结合等效塑性应变(ε)和三轴性T的分布和演化,参考双曲线断裂准则,判断可能发生初始断裂的区域并标示具有代表性的节点.对这些节点的T和(θ)随(ε)的变化曲线进行分析比较,得出结论:T和(θ)在缺口平板试件中比在凹纹平板试件中展现出更平稳的演化特点;凹纹平板中心由于其为平面应变状态,(θ)值为0;随着缺口平板的圆槽半径FNP-R增大,其应力三轴性T将减小,Lode参数(θ)将越小.     

NaOH-NaAl(OH)4-H2O体系活度系数的计算模型

基于三水铝石在不同温度下的平衡溶解度，依据铝酸钠溶液表现介电常数ε’的概念，应用Debye-Htickel理论，拟合回归出ε’与苛性比（σk）、苛性碱的质量摩尔浓度（m）和温度（t）的函数关系式。同时，为解决当ε’过大时活度系数（γ）误差较大以及由于活度系数大于1而导致ε’无实数解的问题，借助修正项系数br，并导出br与σk，m和t的函数表达式，最终将活度系数γ与σk，m和t相关联，从而建立NaOH-NaAl（OH）4-H2O体系中NaAl（OH）4的活度系数计算模型。研究结果表明：当t为25～100℃，m为0．1～10mol／kg，σk为1．5～10．5时，活度系数模型计算值与文献实验值之间的相对误差小于10％；NaAl（OH）．活度系数γ和ε’均随σk和优的增大而增大；当σk〈5．5时，γ和ε’随t的升高而减小，而当σk〉5．5时，γ和ε’均随t的升高而增大。     

溴化锂溶液真空表面蒸发实验研究

以质量浓度为0~15%溴化锂溶液为"工质",研究操作温度在40~70℃条件下溶液真空表面蒸发过程。实验结果表明:溴化锂溶液的蒸发速率随溶液浓度的增大而减小,但随溶液温度的升高而增大;该实验条件下获得的对流传热系数值在700~1400 W·m-2·℃-1范围内,且随溶液浓度增大而显著减小。这主要是由于溶液浓度增大使得其粘度显著增加,导致热阻增大所致。     

模拟K0固结后不同初始围压下冻土应力-应变特性研究

通过对经历K0固结后再冻结的冻结兰州黄土进行三轴压缩试验,分析了K0固结后冻土在轴向加载直至破坏过程中的应力-应变行为,并利用Duncan-Chang双曲线模型研究了K0固结后冻土的初始切线模量和偏主应力最大值与围压、温度的关系.结果发现:围压和温度的变化是影响深部冻土抵抗变形能力的主要因素;初始切线模量随围压的升高而线性增大,但受温度影响不太明显;当温度恒定时,偏主应力最大值随围压的升高而线性增大;当围压恒定时,偏主应力最大值又随温度的降低而增高.最后,对模型预测曲线与实测曲线进行了对比,验证了应用Duncan-Chang双曲线模型对K0固结后冻结土体在轴向加载直至破坏过程中的应力-应变行为进行预测的可靠性.     

连续梁的塑性承载力及变形能力研究

影响连续梁塑性变形及塑性承载力大小的因素很多,如截面形式、跨度、加载荷载方式、跨长比等,这些影响在确定塑性承载力时是不能忽视的。对比了在不同加载方式及跨长比时,连续梁的极限承载力和变形能力。结果显示,等跨单边加载与双跨加载时两者极限荷载相等,但单跨加载,达极限荷载时挠度大于两跨加载。连续梁跨度相差较大时,其极限承载力降低,对承载不利。且达极限承载力时,塑性变形能力也加大。     

固态焊接中的等效压缩变形及应力应变分析

对固态压接升温、保温过程中存在的等效压缩变形现象及其产生进行了阐述，并在试验基础上对伴随等效压缩变形的应力应变进行了分析。结果表明：等效塑性压缩变形是焊件在升温、保温过程中受约束压力作用不能胀大而产生的塑性变形的累积，它提供了形成固态焊接接头所必需的塑性变形。等效压缩变形使焊件在被约束方向上的尺寸保持恒定，而约束压力则在焊件由表及里温升的差异、屈服极限随温度变化的不均匀性以及应力松弛的综合作用下发生增大、持平、快速减小直至缓慢减小的变化。     

变形路径对金属塑性损伤的影响

在复杂应力状态下延性金属材料的塑性损伤依赖于加载路径．作者基于伊留辛塑性理论并考虑加载路径的影响，建立了塑性损伤演化方程；并用该方程分析了单调拉-扭加载下金属的塑性损伤．分析结果与实验结果相比较，在破坏应变方面是一致的．     

金属塑性变形抗力数据库接口软件

编制金属塑性变形抗力数据库时，接口软件具有如下特点：（1）使用系统建立的FOXBASE数据库文件直接作为数据缓冲区；（2）语言系统间接口应用C与FOXBASE的连接，在C系统下操作，可访问任何FOXBASE数据库文件．     

三体磨损中的塑性变形磨损

采用外形接近圆形的标准石英砂磨料颗粒及不同硬度金属材料开展三体磨料磨损试验.结果表明,材料主要以塑变疲劳磨损方式磨损;滑动磨料对塑变疲劳磨损的贡献要大于滚动磨料;三体磨料磨损系统中第二体材料对材料磨损性能有影响,随着第二体材料硬度的增加,磨损量在一定的硬度范围出现峰值.这说明在三体磨损中,切削磨损和塑变疲劳磨损可以相互转换,其中塑变疲劳磨损有突出的作用.     

塑性变形中的两种损伤

本文对由微孔洞定义的损伤D~A和由弹性模量下降定义的损伤D~E进行了分析,发现两者在量值,各向同异性和不可逆性三方面均存在差异,认为它们是两个完全不同的量。文中指出现行损伤理论中的假设和模型是有缺陷的。为此,本文提出了一种二元损伤模型,使得现行损伤理论存在的一些矛盾得到了较为合理的解决。文中还讨论了受损材料的本构方程和两种损伤应变能释放率。     

中锰白口铸铁热塑性变形规律的探讨

为开发磨球成形新工艺——水平连铸白口铸铁棒材斜轧成球的工艺。采用高温压缩、高温扭转试验方法，研究了中锰白口铸铁的高温塑性变形能力，测定了温度与极限变形率，温度与变形抗力的关系曲线。对塑性变形后的组织进行了分析。结果表明：中锰白口铸铁在８５０～１０００℃具有良好的塑性变形能力，热塑性变形后碳化物成断网状和孤立块状，从而可使中锰白口铸铁的韧性提高     

某翻车机导轨表面塑性变形故障诊断分析

某烧结厂1号翻车机在使用较短时间后，导轨表面出现点蚀和堆边现象，严重影响正常生产．针对这一问题，对导轨表面塑性变形进行了实测和有限元分析，从而找出了故障原因并提出了改进措施．     

强塑性变形在镁合金中的应用研究进展

本文综述了等径角挤压技术(Equal Channel Angular Pressing,ECAP)、高压扭转变形技术(High Pressure Torsion,HPT)、多向锻造技术(Multiple Forging,MPF)和高应变速率轧制技术(High Strain Rate Rolling,HSRR)4种典型强塑性变形技术在镁合金中的应用现状,分析其应用局限性,并指出了当前强塑性变形技术的发展方向。     

塑性变形对Cu-Ni-Fe合金失稳分解组织形态的影响

通过电子显微分析研究了塑性变形对４５Ｃｕ ３０Ｎｉ ２５Ｆｅ(原子数百分数)合金失稳分解组织形态的影响·塑性变形不仅向合金组织中引入了高密度位错,还会造成大量的孪晶·固溶处理后水淬的合金,经冷轧变形７５％后再在９００℃时效２ｈ,失稳分解组织的形态变为近等轴状·固溶处理后炉冷至７００℃、并在空冷至室温后冷轧变形８０％的试样,经６００℃时效５０ｈ后,失稳分解的组织形态由变形前的编织状也转变为等轴状·同时塑性变形能够促进失稳分解组织的不连续粗化