第一性原理研究压力和温度对Ni_3Al合金力学性能、热力学性能和电子结构的影响（英文）

采用基于密度泛函理论的第一性原理研究了压力和温度对Ni_3Al合金的力学性能、热力学性能和电子结构的影响。计算结果表明:弹性常数、晶格常数和弹性模量的计算值与理论值和实验值十分吻合,其中压力对弹性常数C_(11)的影响比C_(12)和C_(44)更明显,杨氏模量(E)、体模量(B)和剪切模量(G)随着压力的增加而增大。同时还对Ni_3Al合金的泊松比和各向异性因子做了分析,计算了德拜温度与压力关系。采用准谐德拜模型,预测了Ni3Al合金在压力(0～60GPa)、温度(0～1600K)下的热膨胀系数、热焓、体模量和德拜温度。最后就压力对Ni_3Al合金的态密度和电荷密度的影响做了分析。

基于SPH法纯镁包套等通道挤压三维数值模拟

采用无网格光滑动力学法(SPH),并自行编写程序对室温下包套等通道挤压过程进行数值模拟,通过与试验结果对比分析,验证了所建SPH法模拟结果的准确性。结果发现,同等挤压条件下5052铝合金包套材料对纯镁的保护作用较差,工件开裂。相比于5052铝合金外部包套材料,纯铁包套通过三向压应力对内部纯镁工件保护更好,可得到变形更加均匀、完整的纯镁挤压件。

基于SPH法的AZ31镁合金ECAP过程数值模拟

引入一种新的无网格法——光滑粒子流体动力学法(Smooth Particle Hydrodynamics,SPH),将问题域离散为一系列粒子,避免了由于网格的划分导致计算精度下降。通过建立数学模型并编写SPH方法程序,对AZ31镁合金ECAP过程在高挤压速度下的裂纹萌生和扩展进行数值模拟,并将模拟结果与有限元模拟结果及试验结果进行对比,验证了所建SPH程序的准确性及可行性。

基于SPH法的AZ31镁合金BP-ECAP过程三维数值模拟

光滑粒子流体动力学方法(Smooth Particle Hydrodynamics,SPH)在求解大变形问题方面具有优势。基于SPH法编写程序对AZ31镁合金的BP-ECAP过程进行三维数值模拟,并与相关研究文献进行对比,验证了编写的SPH法背压程序的正确性。对不同工艺参数下AZ31镁合金的背压-等通道挤压过程进行模拟,并从等效塑性应变及损伤值分布角度进行分析。模拟结果表明,选择恰当的背压值能有效地阻止镁合金变形过程中裂纹的萌生及扩展。