TRIP800钢变形抗力的试验研究

以TRIP800钢为例,利用Gleeble-1500热模拟试验机对金属塑性变形抗力进行试验研究。通过实测数据,分析了不同变形温度、应变速率和变形程度与变形抗力的关系,确定了金属塑性变形抗力的数学模型。并对其数学模型进行回归,模型具有良好的曲线拟合特性。     

表面喷熔层超塑性变形强化及其协调变形条件

采用超塑性变形强化的新工艺对模具钢３ｒ２Ｗ８Ｖ的Ｎｉ６０喷熔层进行了研究，通过试验得到了３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ基体和Ｎｉ６０热熔层间实现超塑性协调变形的工艺参数，并研究了异材间的超塑性协调变形条件，建立了超塑性协调变形的力学模型，对喷熔层的表面性能试验结果表明，超塑性变形工艺对喷熔层具有明显的强化作用，经超塑性变形处理的熔层基摩擦磨损，多次冲击和热疲劳性能均得到了显著提高。     

金属薄片接头表面特性研究

以不锈钢和灰铸铁材料为研究对象,在不同的压缩应力下,通过保护性四点测电阻法,测量模拟试样在反复拧紧和放松时两接触表面的微观变化规律,研究紧固件接头表面的变形.研究结果表明,被测试样表面在压应力远远小于其屈服应力时发生局部微塑性变形,可直接测量接触电阻的变化规律,对不便直接测量的局部微塑性变形进行研究.将变形时的实时在线非破坏性检测,间接运用到紧固件服御状态下的质量监控和耐用性的研究中.1     

分形粗糙表面接触变形分段计算模型

针对现有分形理论描述粗糙表面接触变形过程存在的问题,以与波长对应的系数作为尺度划分依据,提出了一种考虑分形细节和微凸体接触变形过程的分段计算模型.通过数学推导和分析论述粗糙表面的接触变形过程,得出了与现有分形理论不同的结论,并论述了其不同的原因.基于此考虑了各尺度之间等效模型的连续性,导出了真实接触面积与载荷之间的隐函数关系,并进行了数值模拟分析.结果表明:粗糙表面的接触变形过程是从塑性变形到弹性变形的转变,在转变过渡区域会出现弹性变形和塑性变形交替的过程;某一确定尺度下微凸体变形前的顶端曲率半径是一个不随变形量变化的定值;当分形维度接近1时,粗糙表面以塑性变形为主,此时表面接触性质仅受到材料的影响;分形维度存在一个最佳值,此时粗糙表面接触性质最好.     

700MPa级高强钢氧化铁皮高温热变形行为

在实验室条件下研究不同轧制温度、变形量对700 MPa级高强钢表面氧化铁皮高温变形行为的影响规律,利用扫描电子显微镜(SEM)、场发射电子探针(EPMA)和电子背散射衍射仪(EBSD)观察不同变形条件下变形前后氧化铁皮的形貌、厚度和微观结构的变化规律。研究结果表明:高温条件下氧化铁皮具有一定的热塑性,在不同变形温度和变形量条件下,氧化铁皮呈现出不同的变形特性。氧化铁皮塑性变形主要集中于FeO层,由于FeO晶体具有大量金属阳离子空位和电子空穴,可以存储和释放更多的塑性变形能,从而有利于氧化铁皮与基体一起进行塑性变形。此外,在一定加热温度条件下,沿着氧化铁皮厚度方向温度逐渐下降,热轧时氧化铁皮内外层变形特征不同。     

基于数字图像相关的塑性变形识别方法

为了检测金属构件表面的塑性变形,提出了一种基于加权光强相关系数的塑性变形识别方法．该方法利用数字图像相关方法,搜索变形后被测点的位置,然后将加权因子引入光强相关系数的计算。并以此来判断被测点是否已经进入了塑性变形阶段,最后用试验对完整的试件和带缺口的试件分别进行了弹塑性边界和塑性区域识别．研究结果表明,该方法能够准确地判断试件是否进人塑性变形阶段,并且能直观地识别出塑性区域．     

生物用无镍奥氏体不锈钢的塑性变形以及对耐腐蚀性能的影响

对无镍奥氏体不锈钢经塑性变形后自由表面微观形态变化以及对耐腐蚀性能的影响进行了观察分析.结果表明:随着压缩应变量的增加,各晶粒变形不均匀性加剧,试样表面形成的褶皱增大,原本平整的表面逐渐变成粗糙表面,茶碱对试样无腐蚀作用,而生理盐水对变形试样起应力腐蚀作用.     

热镀锌先进高强度钢板摩擦耦合塑性变形行为

采用自行研制的板带式耦合摩擦试验机,通过设置不同的下压量和载荷的组合获得摩擦过程中钢板的不同塑性变形量,以此来模拟实际冲压过程中在成形力作用下不同变形量板料与模具的相对滑动.通过比较3种不同变形量下的表面粗糙度、摩擦系数和动态演化过程来确定模具拉毛的萌生,研究了塑性变形量对拉毛磨损的影响规律.结果表明:在耦合变形的摩擦条件下,拉毛萌生一般会经历"锌层开裂"、"材料转移"、"积聚长大"3个阶段;而塑性变形量越大,拉毛萌生越早,板材损伤越严重;拉毛产生的表面损伤是黏着磨损和犁沟效应共同作用的结果.     

滚轮滚压光整效果与滚压量关系的解析分析和试验验证

将滚轮滚压加工过程视为平面应变力学情形,利用Boussinesq-Flamant问题的求解根据Von Mises屈服准则得出了滚压局部发生微塑性变形的区域,根据Hertz接触理论得出了滚压接触压力分布,得出了滚压过程中工件和工具的应力分布.考虑零件的粗糙表面形态,得出了构成滚压量的各因素如机床变形,滚压工具变形,工件整体变形,工件滚压局部基体塑性变形和弹性变形以及粗糙表面变形的滚压力参数方程,然后根据参数方程得出了滚压光整效果与滚压量的关系.就单滚轮式外圆滚压和复合滚柱式内孔滚压两种最典型的滚压形式对预测结果与试验结果进行了对比,证明了推理假设和公式的有效性.     

强激光冲击锻铝薄板的实验

进行了锻铝合金(LD31)薄板试样在短脉冲强激光冲击下的实验研究.结果表明:在强激光冲击下,试样发生显著的塑性变形,变形后轴截面形状为类圆锥形;试样塑性变形量随激光能量的增加而增加,随着试样的厚度增加而减小;在其他工艺参数相同的情况下,圆形试样比正方形试样更容易发生塑性变形;试样冲击变形区正反二面表面粗糙度值下降,表面光洁度得到明显提高;试样冲击区的硬度没有得到显著提高,这和冲击强化有着很大不同;当激光能量的增加或者试样厚度减薄到一定程度时,试样将发生层裂,从其断口的形貌来看,其断裂方式属于韧性断裂.     

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。     

库车坳陷秋立塔克盐构造形成过程物理模拟

通过采集新生界岩石样品、盐岩样品并测定样品的岩石力学参数 ,经过理论计算和实验 ,根据相似性原理 ,选择凡士林和松散的细沙为实验材料 .采用砂箱挤压模型 ,对库车坳陷西段秋立塔克盐构造形成过程进行模拟 .实验表明 :1在挤压构造背景下、边界条件合适可以形成库车坳陷西段秋立塔克盐枕构造 .2实验中 ,随着挤压量的不断增大 ,盐枕上覆地层逆冲变形强烈 ,局部地层甚至卷入盐层之中 ,而下伏地层的变形强度较弱 .盐岩本身的变形具有明显的塑性变形特征 ,与上下岩层的脆性变形明显不同 .3随着变形的逐渐加强 ,局部的逆冲断层在挤压背景下可发生反转 ,形成正断层构造 .     

Macro-and microscopic mechanical behaviour of flow of coal samples experimentally deformed at high temperatures and pressures

Coal samples from Qinshui Basin, Shanxi, China are experimentally deformed at temperatures and confining pressures of 200 - 500℃and 200 - 500 Mpa, strain rate of 0.5×10-5/s and total strain of 10%. The vitrinite reflectance of the coal samples varies from 3.04 to 1.79. It is shown that the strengths of the deformed samples change obviously with coeval increasing temperatures and pressures (T/P). At the experimental range of T/P, the effects of increasing temperature predominate over that of increasing pressure. Microstructural analysis indicates a brittle to ductile transition under experimental T/P conditions from 200 to 300℃, and 200 to 300Mpa. Brittle deformation microstruc-tures include macroscopic fracture zones and penetrative fracture associations. Elongation, undulose or irregular extinction, deformation lamellae and dynamic recrystallization of grains are the main ductile deformation microstructures. The variation of deformation mechanisms of the experimentally deformed coal samples is related to both the components of coals and T/P conditions. At low T/P, fractures occur in both inertinite and vitrinite of the samples. At higher T/P, crystalline plastic deformations are observed in the inertinite only.     

压缩荷载作用下脆性岩石弹塑性损伤耦合本构模型研究

在压应力作用下,岩石的塑性变形和损伤演化是相互耦合的。在热动力学基本框架下,建立了一个用于描述在压缩荷载作用下脆性岩石非线性力学行为的弹塑性损伤耦合模型。模型采用基于Drucker-Prager线性屈服准则,并同时考虑损伤软化效应的函数作为加载函数。此外,为反映岩石在压应力作用下体积变形从压缩到膨胀的转化过程,引入非关联的塑性流动方程。基于已有的损伤理论,建立含有塑性剪切应变的损伤准则。通过联立屈服准则和损伤准则的一致性条件,建立塑性和损伤发展的耦合关系。运用建立的模型对不同围压下大岗山辉绿岩的常规三轴压缩试验进行模拟。模拟结果和试验数据具有较好的一致性,表明了模型的合理性和有效性。     

高分子共混物分散相的剪切形变与仿射形变

研究了简单剪切流场中两相共混物分散相的剪切形变，得出了分散相形变及取向角与剪切应变的关系式，与仿射形变对分散相形变的预测相比，剪切形变的预测值与实验值相符得较好，它从流体力学角度揭示了分散相层状分布的机理，在大应变的情况下，仿射形变和剪切形变和剪切形变对分散相形变度的预测趋于一致，在大应变和小应变的情况下，分散相取向角的剪切形变预测值与Ｔａｙｌｏｒ和Ｃｏｘ理论相符。     

大型曲轴RR法弯曲镦锻的三维刚塑性有限元模拟

采用三维刚塑性有限元方法模拟研究了 6 16 0曲轴RR法成形过程 ,得到了曲轴的塑性变形分布规律 ,并分析了摩擦因素对曲轴成形后变形分布及外形的影响 ,模拟计算与实验结果吻合     

A New Simple Model for the Mushrooming Deformation of Projectile Impacting on A Deformable Target

Based on Taylor's model and Hawkyard's model, a new simple model for the mushrooming deformation of projectile impacting on a deformable target is installed considering the penetration of the projectile to the deformable target. In the model, the following time-dependent variables are involved in: the extent and the particle velocity in the rigid zone; the extent, the cross-section area and the particle velocity in plastic zone; the velocity and depth of the penetrating of projectile to the target. Solving the set of equations, analytic solution is given. The profiles of deformed projectile and shape parameters for different initial impact velocities are shown. The duration time of deformation increases with increasing the impact velocity. The analytical results by using this model are coincident with experimental result.     

金属切屑中绝热剪切变形

分析金属高速变形的绝热剪切塑性失稳现象,并引入金属切削领域,阐述金属切屑中热塑失稳机理,并讨论绝热剪切带的特征.     

穿甲试验靶弹孔微观结构和绝热剪切带特性

发射海37弹道炮对60钢装甲靶板穿孔周围的微观结构进行了研究，在弹孔表面发现有钨的成分，说明在高速侵彻过程中产生的高压可以使钨熔化，弹孔周围的绝热剪切带沿主剪应力方向形成，与静态塑性变形滑移线方向接近，绝热剪切带上不均匀的变形将产生微裂纹和微孔洞，在弹孔周围同时发现相变带和形变带两种绝热剪切带。     

数字图像相关的不锈钢真实应力应变关系测量

工程上广泛应用的名义应力应变曲线,在材料发生大变形时,由于应力和应变不再沿着试件均匀分布,因而不能真实反映材料在塑性阶段的本构关系。在不锈钢标准板的拉伸试验中连续采集试件散斑表面的数字图像,采用数字图像相关技术对序列数字图像进行相关运算以获得其每个变形状态下的变形场,得到了整个拉伸过程中试件的变形形态。以光学虚拟引伸计的方法分别测量横向和竖向的实时应变数据,结合体积不变理论计算得到真实应力应变曲线。采用Johnson-Cook材料模型对真实应力应变曲线进行拟合,得到了塑性本构关系;最后根据以上实验结果和真实应力应变曲线获取了材料的力学特性参数。实验结果表明了基于数字图像相关方法对不锈钢真实应力应变关系测量的有效性和可靠性,对实验结果的真实应力应变曲线后处理,获得不锈钢材料的弹性模量为169 GPa,屈服强度为236.8 MPa,并获得了Johnson-Cook简化模型的所有三个参数A、B和n的数值。