立式瓦楞复合纸板的平面压缩本构模型

研究了立式瓦楞复合纸板静态和动态缓冲性能,提出其静态和动态本构模型。对A楞立式瓦楞复合纸板试样进行了静态压缩和动态冲击试验,得到其应力-应变曲线;提出立式瓦楞复合纸板静态本构方程,并利用静态压缩试验数据对静态本构方程进行了参数识别;研究应变率对本构方程的影响,进而提出动态本构方程,并通过动态冲击试验对动态本构方程进行了验证。结果表明:静态压缩和动态冲击试验中,立式瓦楞复合纸板的压缩过程均包括弹性阶段、屈服阶段、平台阶段、密实化阶段;静态本构模型的拟合误差为4.79%,动态本构模型的拟合误差为2.65%,都能较好地表示立式瓦楞复合纸板在压缩过程中的应力-应变情况。所提出的立式瓦楞复合纸板静态和动态本构模型为该新型材料的性能评价提供了理论支持,对其在缓冲包装中的推广应用具有重要参考价值。

铸态316LN钢平面压缩过程中的组织演变模拟

应用Deform-3D软件对铸态316LN奥氏体不锈钢平面压缩过程进行了数值模拟,研究了不同变形温度、不同压下量的铸态316LN组织演变规律。结果表明,当变形温度一定时,随着压下量的增加,动态再结晶体积分数增加,晶粒尺寸细化。当变形温度较低时,随着压下量增加,材料的晶粒变小,但仍以原始粗大晶粒为主。当变形温度升高时,再结晶程度增大,晶粒更容易得到细化。在1200℃时,较小的变形量下就可以获得细小的晶粒。

滑动界面球形夹杂对平面压缩波的散射

非理想粘结界面对多相材料力学性能的影响日益受到重视。本文研究了无限各向同性基体中的滑动界面球形单夹杂对平面压缩波的散射问题。夹杂与基体间的界面为非理想粘结界面,在剪应力的作用下将出现界面两侧相对滑移。假定界面相对滑动位移与界面剪应力成正比,在这种线弹簧型滑动界面条件下,通过波函数的级数展开法,获得了夹杂在基体中反射波和折射波以及应力场的解析表达式,并讨论了界面自由滑动和刚性夹杂等特例。

不同形状芯材的蜂窝壁板平面压缩性能研究

蜂窝板材一般是由上、下面板和中间具有一定空间结构的软夹芯构成。蜂窝芯单元的形状有正六边形、矩形、菱形、三角形和复合型等。蜂窝材料是典型的多胞材料,具有良好的抗压特性。文章使用Solidworks中的simulation模块对不同形状芯材的蜂窝板进行有限元分析,研究不同形状的蜂窝芯在胞壁厚度与面板厚度相同的情况下的平面压缩性能。仿真结果表明,不同形状蜂窝芯的性能有较为明显的差别。在工业中,恰当地选择蜂窝芯的形状可以既满足设计要求又能节约成本。

泡沫填充波纹夹层板平面压缩特性数值模拟

泡沫填充波纹夹层板结构具备较高的极限承载能力及较好的冲击吸能能力。基于ABAQUS通用平台建立了泡沫填充波纹夹层板结构平面压缩特性的数值模拟方法,对无填充、聚氨酯泡沫填充及泡沫铝填充的波纹夹层板结构进行平面压缩的系列化有限元数值模拟。计算结果表明,泡沫填充对波纹板结构有较好的增强作用,可提高结构的极限承载能力及能量吸收能量,芯层愈弱效果愈好。高强度泡沫铝填充材料可使腹板的屈曲模式由一阶向高阶转变,从而大幅提高极限承载能力及吸能能力。研究成果可为新型混杂波纹夹层板的设计应用提供参考建议。

基于平面应变压缩模型的TA15钛合金热强旋组织性能预测研究

针对热强旋过程的变形特点,本文研究了基于平面应变压缩的物理模拟模型对钛合金热强旋过程的组织性能演变预测的可行性.为此本文对TA15钛合金平面应变压缩变形的组织和热强旋过程进行了对比分析,并以平面应变压缩的组织性能演变模型为基础,采用BP神经网络对TA15钛合金热强旋旋过程的组织性能进行了预测.研究结果表明,TA15钛合金平面压缩变形和热强旋过程的组织性能演变规律基本一致,采用平面应变压缩的组织性能模型可有效预测钛合金热强旋过程的组织演变.但是,由于强力旋压的多道次累积变形较平面压缩的单道次变形更为均匀充分,使得大减薄率时的预测误差略有增大趋势.

AA6061铝合金铸坯平面压缩本构模型及组织演变

利用Gleeble-3500热力模拟实验机研究AA6061铝合金铸坯平面压缩变形行为,分析其流变应力和组织演变规律。结果表明:平面压缩过程中流变应力随着变形温度的升高和应变速率的减小而逐渐降低;低温和低应变速率下(573 K/0.01 s-1),随着应变量增大,达到峰值应力后应力软化程度较大。同时,建立了描述AA6061铝合金铸坯平面压缩变形行为的双曲正弦型本构关系模型。大变形区的晶粒呈扁长的板条状,其晶界处有大量的第2相析出,晶粒的长径比随温度升高而减小,随应变速率增大而增大,小变形区晶粒组织形貌主要为椭圆形等轴状晶;高温下(723 K),部分第2相溶入晶粒内部,热变形组织演变机理主要为动态回复。

新型高强铝合金高温平面压缩与退火微观组织和织构

采用热力模拟平面压缩实验和电子背散射衍射(EBSD)组织分析测试方法,研究了新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金热压缩变形以及退火微观组织和织构。结果表明,在变形温度为350℃,应变速率为0.1 s^(-1)的条件下,合金微观组织演变机理为动态回复和大应变几何动态再结晶,出现旋转立方织构{001}<110>和黄铜织构{111}<110>,分别沿着α-取向线和β-取向线分布;退火后旋转立方织构减少,黄铜织构增多,旋转立方织构沿着α-取向线向黄铜织构转变。在变形温度为420℃,应变速率为0.1 s^(-1)的条件下,合金变形组织较均匀,再结晶晶粒分布在变形剧烈的晶界或三角晶界处,出现的织构种类主要有旋转立方织构{110}<110>、黄铜型{011}<211>织构;退火过程中发生亚动态再结晶,旋转立方织构强度增强,黄铜型{011}<211>织构有向高斯织构方向移动的趋势。

6013铝合金平面热压缩流变应力曲线修正与本构方程

采用Gleeble-3500热模拟机研究6013铝合金在613~773 K、0.001~10 s^(-1)下的平面应变流变力学行为。基于热传导对材料变形热效应的影响,优化材料变形温升的计算方程,分析变形能及热传导对实测流变应力误差的影响。结果表明:热传导对变形温升的影响不可忽略,其影响随着真应变的增加和应变速率的降低而更加显著;通过热传导对变形温升的修正,变形温升随变形能的增大呈非线性变化趋势;在较高应变速率和较低变形温度下,变形能及热传导对材料变形温升及稳态流变应力的影响明显;可用包含Zener-Hollomon参数(Z)的本构方程预测6013铝合金在不同变形条件下的流变应力峰值,其热变形激活能为364.48 kJ/mol;修正的实测峰值应力与预测值的吻合程度有所提高,平均相对误差为5.54%。

2195铝锂合金平面应变压缩的流变行为与微观组织

通过Gleeble-3500热模拟机在350～500℃温度范围对2195铝锂合金进行平面应变压缩实验,应变速率为0.01～1 s^(-1),变形量60%。研究合金在高温下的流变行为并通过背散射电子衍射(EBSD)和X射线衍射(XRD)揭示了微观组织的演变规律。结果表明:流变应力随应变速率的增加而升高,而随着温度的升高流变应力降低,并且达到峰值应力和稳态流变时所需的应变也减少,建立含有双曲正弦关系的本构方程并得到合金的变形激活能Q为278.208 kJ/mol;随着Zener-Hollomon参数值的增加,合金的流变集中增加,合金的软化机制主要是动态回复,此外还有动态再结晶形成,动态再结晶主要为不连续动态再结晶,而连续动态再结晶和几何动态再结晶均容易在较低Z值和较高Z值下形成;变形组织中含有大量的轧制织构,变形晶粒主要为S{123}á634?、Brass{011}á211?、Copper{112}á111?和Goss{011}á100?这4种取向。

平面压缩映射的Hlder线性化

Hartman线性化定理证明了双曲微分同胚在其不动点附近可以被拓扑共轭于其线性部分。为了在线性化的过程中保留更多的动力学性质,有时需要其中的共轭映射至少是Hlder连续的。对于C1和C1,1映射,有文献分别估计了相应共轭映射的Hlder指数。笔者研究了对于光滑性介于C1与C1,1之间的C1,α(α∈(0,1))映射。将利用含已知映射迭代的序列去逼近共轭方程的解,从而证明C1,α平面压缩映射线性化的局部Hlder连续性,扩展已有的结论。具体思路是先把上述逼近中的极限转换为函数项级数。然后,通过估计映射迭代的收敛速度,证明该级数的一致收敛性并计算其Hlder指数。

用BGK格式对平面可压缩自由混合剪切流动的数值模拟

本文介绍了BGK Boltzmann格式的构造与用有限体积法计算网格内宏观量的方法。文中还介绍了可压缩平面混合剪切层计算域在不同出口马赫数下的边界条件。然后将上述方法应用于四种不同情况的可压缩平面混合剪切层的数值摸拟。还详细介绍了计算结果 ,并与其他方法所得的的结果以及实验数据进行比较。表明本文的结果较好 ,方法是有效的。

随动曲线坐标能量法模拟平面塑性压缩

本文给出平面压缩时随动曲线坐标系下运动可能速度场和相应的力学张量表达式.利用电算法优化可变参数使总能量泛函达最小值,从而获得流动速度场、位移场、应变速率和应力场的数值解.描述出不同宽高比时坯料产生单鼓形和双鼓形等现象,计算结果与实验吻合较好.

对称性对平面应变压缩过程中金属流动及组织的影响

分析了平面应变压缩过程中金属的非对称流动方式的进展以及产生原因。通过有限元MSC/Superform软件分析了变形过程中金属的流动情况;采用室温下纯铝试样变形试验研究了其流动模式与最后的显微组织;同时应用滑移线有关理论知识对其摆动的原因进行了分析。结果显示:微小的偏移将在金属变形区产生摆动现象,导致应变分布的严重不均匀。而且随着变形以及偏移的增大,摆动现象越严重。

平面应变压缩过程中初始取向对AZ31镁合金变形行为的影响(英文)

在室温和150℃下对AZ31镁合金进行平面应变压缩试验,应变速率为0.01s-1,形变量为0.1。试样(切割于强织构的热轧板)的压缩轴c与其基面法向成不同的角度,从而研究初始织构对AZ31镁合金塑性变形行为的影响。利用电子背散射衍射花样(EBSD)采集变形试样的微观结构和织构信息,分析孪生和滑移行为。实验发现AZ31镁合金塑性变形由{102} <011>拉伸孪生和基面滑移共同控制,并确定了各种变形模式比例与晶体初始取向的关系,其中拉伸孪生在压缩轴垂直于c轴方向时占主导作用。

基于平面应变压缩的AZ80镁合金本构模型研究

基于平面应变压缩实验,在温度为623和673 K、应变速率为0.0003、0.03、0.05和0.1 s^-1条件下对AZ80镁合金的高温应力应变变化规律进行热模拟研究,建立了应变补偿的Arrhenius本构模型和基于蠕变方程的少参数本构模型。当应变速率为0.03~0.1 s^-1时,两种模型流变应力预测值和实验值的平均相对误差分别为2.8%和3.77%,两种模型的预测精度均较高。在小应变速率0.0003 s^-1时,基于蠕变方程的少参数本构模型的流变应力预测值平均相对误差为6.2%,预测精度高于应变补偿的Arrhenius本构模型。将两种模型导入有限元软件ABAQUS中,在温度为653 K、应变速率为0.0003和0.05 s^-1条件下进行等温热压缩模拟,获得载荷-位移曲线。结果表明,在小应变速率下,基于蠕变方程的少参数本构模型的模拟结果和实验结果能更好吻合。

AZ31B/6061爆炸焊复合板平面应变压缩及轧制变形行为

采用爆炸+轧制工艺可以制备出较薄且表面质量较高的AZ31B/6061复合板,但AZ31B/6061爆炸焊复合板的轧制较难成功。本试验以平面应变热压缩对复合板的热轧进行物理模拟,通过轧前预热、AZ31B镁合金和6061铝合金的热压缩、复合板的平面应变压缩试验研究,选择出了合适的参数,成功地对复合板进行了轧制。结果表明,400℃5 min条件下压缩后的复合板在各压缩率下整体上包覆和"鼓肚"程度均比较小; AZ31B/6061爆炸焊复合板在400℃热轧温度下可以轧制成功,但不同压下率下轧制的复合板出现了不同程度的翘曲,且翘曲程度随着压下率的增加先减小后增大,30%压下率的复合板翘曲程度最小,平直度较高,无边裂,轧件质量良好。这种探究轧制参数的方法对于其他异种材料复合板也具有一定的参考价值。

减围压平面应变压缩试验条件下丰浦砂中剪切带特性研究

不同于常规土体单元试验中恒定围压的应力路径,进行了减围压(卸载)应力路径下丰浦砂的平面应变压缩试验,研究了初始围压和初始相对密度对砂土的剪切强度和剪切带特性的影响。结合二维数字图像(DIC)相关方法,分析剪切带的形成过程,对剪切带的厚度和倾角及其影响因素进行定量地分析。研究结果表明,剪切带形成于峰值剪切强度之前;对于密实丰浦砂试样,随着围压的增加,其剪切强度(最大有效主应力比)减小且峰值强度出现越晚,剪切带厚度减小而剪切带倾角变化不大;丰浦砂试样的相对密度越高,剪切强度越大且峰值强度出现越早,剪切带厚度越小而剪切带倾角越高。此外,基于峰值内摩擦角的Coulomb公式可以较好地预测平面应变试验条件下丰浦砂的最大剪切带倾角。

随动曲线坐标能量法解平面塑性压缩问题

本文给出平面压缩时随动曲线坐标下运动可能速度场和相应的力学张量表达式．利用电算法优化可变参数使总能量泛函达最小值．从而获得流动速度场、位移场、应变速率和应力场的数值解．描述出在不同高宽比时坯料产生单鼓形和双鼓形等现象．计算结果与实验吻合较好．