基于广义塑性力学的土体次加载面循环塑性模型(Ⅰ):理论与模型

简要地介绍了次加载面理论的基本思想、假设及其物理解释。在广义塑性力学的框架内,引入次加载面的思想,把常规的椭圆-抛物线双屈服面模型,扩展为次加载面循环塑性模型,以反映循环荷载作用下土体的曼辛效应与棘轮效应。模型能考虑塑性应变增量对应力增量的相关性,既能反映土体的循环加载特性,又能反映正常固结土和超固结土的单调加载特性。

基于广义塑性力学的土体次加载面循环塑性模型(Ⅱ):本构方程与验证

按广义塑性力学原理,导出了土体次加载面循环塑性模型的本构方程,建立了相应的加卸载准则以及模型参数的确定方法。通过多种应力路径下土的本构响应的模拟,表明次加载面循环塑性模型能较好地反映循环荷载作用下土体呈现的非线性、滞回性与变形的积累性三方面主要特征,初步验证了模型的有效性。

304不锈钢室温和高温单轴循环塑性的实验研究

对３０４不锈钢进行了室温和高温单轴应变控制和应力控制下的系统循环试验．揭示和分析了循环应变幅值、平均应变及其历史和温度历史对材料应变循环特性的影响以及应力幅值、平均应力及其历史以及温度对循环棘轮行为的影响．也讨论了应变循环和应力循环间交互作用对材料循环塑性行为的影响．研究表明，无论单轴应变循环特性还是非对称单轴应力循环下的棘轮效应不仅取决于当前温度和加载状态，而且强烈依赖于其加载历史，研究得到了一些有助于３０４不锈钢室温和高温单轴循环行为本构描述的结果．

非比例循环塑性和循环粘塑性本构描述的某些新进展

金属材料循环塑性本构方程和循环粘塑性本构方程是固体力学中近１０多年来一个十分重要的领域。本文评述了金属材料非比例循环塑性界限面本构理论、内时理论和循环粘塑性本构理论及其某些进展，对某些模型中非比例度定义，材料在复杂应变幅值历史、非比例循环加载历史以及其它历史下的强化规则和流动规则进行了分析与评价，在此基础上对循环本构理论的发展趋势提出自己的看法。

316L不锈钢室温和高温单轴循环塑性流动特性分析

在 316L不锈钢室温、高温单轴应变控制和应力控制下的系统循环试验结果基础上，对两种控制模式下循环过程中的塑性流动特性进行了定量分析。揭示和分析了循环应变幅值、平均应变、温度及其历史与应变循环下以及应力幅值、平均应力、温度及其历史与应力循环下塑性模量演变规律之间的关系和影响。研究中着重讨论了循环棘轮行为与塑性模量和累积塑性应变之间的关系。研究表明，应变循环中塑性模量的演变规律明显不同于非对称应力循环，室温和高温下非对称应力循环中的棘轮效应由塑性模量和累积塑性应变的演变规律共同决定。

次加载面理论及其在土体循环塑性模型中的应用

简要介绍了次加载面理论的基本思想、假设及其物理解释.开创性地把次加载面理论与广义塑性力学相结合,把常规的椭圆 抛物线双屈服面模型扩展为次加载面循环塑性模型,并通过多种应力路径下土体本构响应的模拟,表明次加载面循环塑性模型能较好地反映循环荷载作用下土体呈现出的非线性、滞回性与变形的积累性三方面的主要特征,初步验证了模型的有效性.

退火和调质42CrMo合金钢单轴循环塑性行为的实验研究

在室温下对退火和调质42CrMo合金钢进行了单轴应变控制和应力控制的系统循环实验,并对它们的应变循环和应力循环特性进行比较.揭示和分析了应变幅值、平均应变及其历史对材料应变循环特性的影响以及应力幅值、平均应力及其历史对棘轮行为的影响.讨论了应变循环和应力循环间的交互作用以及不同热处理工艺下材料循环变形行为间的区别.研究发现材料的热处理工艺、平均应力和应力幅值及其历史对材料的棘轮行为都有很大的影响.得到了一些有助于进行合理本构描述的结果.

土体循环塑性模型研究进展

简要归纳了循环荷载作用下土体本构特性和循环塑性模型需满足的力学条件.综合评述了多面、无限多面、两面、单面、边界面、多机构和次加载面模型等常见的土体循环塑性模型及它们预测土的循环加载特性的能力.提出了土体循环塑性模型有待进一步研究的若干问题.

紫铜的非比例循环塑性变形行为实验研究

对紫铜在非比例循环加载下的循环行为进行了实验研究．开展了圆形和菱形应变路径的双轴非比例循环加载试验；并进行了4种具有平均应力的非比例循环路径的循环棘轮试验．实验研究表明，紫铜的塑性应变率方向和塑性模量的演化强烈地依赖于应变路径形状和等效应变幅值；紫铜的非比例循环棘轮行为也明显依赖于加载路径形状、幅值、平均应力及其历史．

循环塑性变形对NiCrAlY涂层的组织结构与密度影响的研究

通过对不同处理状态NiCrAlY涂层的相结构及密度测试，发现喷丸形变处理可使扩散涂层的密度提高30％，并使扩散涂层的相结构由NiAl＋Cr相变为Ni3Al＋NiAl＋Cr3种有序相，而喷丸形变处理可使NiAl相回溶，变Ni3Al相为无序相，但对Cr相无影响。形变淙层中Ni3Al相的亚晶粒细化、NiAl相的回溶消失、涂层密度的增高等，都有利于增加涂层氧化抗力和改善涂层疲劳性能。

循环塑性双曲面多轴本构模型研究

本文提出了一个考虑循环强化/软化效应、塑性应变幅历史效应以及非比例循环加载效应的双曲面模型。在模型中,引入了屈服面和极限面的演化方程;定义了循环应变路径的非比例度;给出了一套合理的确定模型参数的方法。将该模型用于调质热处理的42CrMo钢,模型预言的结果与实验结果吻合很好。

一类新的超弹性-循环塑性本构模型

目前,很多经典的超弹性-有限塑性本构模型已被提出,但由于超弹性理论中中间构型的引入使得随动硬化法则相对复杂,故多数文献均采用的是经典的Armstrong--Frederick(A--F)随动硬化法则.本文基于已有的本构理论,利用多机制过程的概念拓展了Lion塑性变形分解理论,明确提出了多重中间构型的概念,并在此基础上,对经典理论中客观性的定义进行了概念上的推广,使其更好地适用于超弹性本构理论分析,同时提出了一类新的超弹性-有限塑性本构模型.这类本构模型满足热动力学法则,且可融合多种小变形循环塑性理论中常用的随动硬化法则(如经典的A--F模型,Chaboche模型,Ohno--Wang(O--W)模型以及Karim--Ohno(K--O)模型等),使得小变形理论中背应力的加法分解性质及其演化的临界面阶跃特性在大变形领域中均有所体现,故本文提出的本构理论可看作是小变形循环塑性模型在大变形理论中的扩展.本文最后以K--O模型为例,对推荐模型进行了详细探讨,并与相应的次弹性模型进行了对比.

铝合金板在循环塑性变形下的韧性断裂行为模拟(英文)

基于数值模拟的方法研究在循环塑性变形下铝合金板的力学行为。首先,通过Cockcroft-Latham韧性断裂准则得到材料的断裂极限应力图,并通过实验对成形极限应力图进行验证。数值模拟结果表明:滚边时弯曲中心的应变路径可以认为是平面应变状态;采用绳式滚边方法可以改善在弯曲中心线上的应力集中现象。从滚边断口的扫描电镜照片可以发现,循环塑性变形对铝合金板的韧性断裂行为有影响。

考虑材料循环塑性的疲劳裂纹扩展模拟

提出了一种考虑材料循环塑性性能的研究疲劳裂纹扩展与闭合行为的有限元模拟方法．对所选用的循环塑性本构关系进行了基本实验检验．探讨了在疲劳裂纹扩展有限元分析中网格尺寸的影响，给出了网格优化准则．研究了在循环硬化条件下考虑裂纹合效应时裂纹面张开廓形、裂纹尖端应力、应变场和正反向塑性区的演变规律．

基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法

提出预测缺口构件疲劳寿命的多轴局部应力应变法。采用Armstrong-Frederick(A-F)类循环塑性理论,描述具有非Masing特性的16MnR材料的循环塑性行为。结合A-F类循环塑性模型和增量式Neuber法,分析比例和非比例加载下缺口根部处的多轴应力应变状态。将局部应力应变应用于基于临界面的多轴疲劳损伤模型,对缺口构件进行疲劳损伤分析和疲劳寿命预测。分析结果表明,基于A-F类循环塑性理论的多轴局部应力应变法,能很好地描述缺口根部处的多轴应力应变状态,疲劳寿命的预测结果与试验数据基本吻合。

几种循环塑性模型的剖析和比较研究

首先阐明循环塑性模型需满足的力学条件:连续与光滑条件,曼辛效应与棘轮效应.基于这些条件,对多面、无限多面、两面、单面、边界面、次加载面模型等几种常见的循环塑性模型的基本特性进行深入而系统的剖析,对它们预测材料循环加载特性的能力进行分析与比较.结果表明:多面模型与无限多面模型反映的是过强的滞回效应,无法反映变形的积累性;两面、单面与边界面模型反映的是较弱的滞回效应与较大的积累变形;次加载面模型满足循环塑性模型所要求的力学条件,可以控制曼辛系数,能较好地反映材料的循环加载特性,将次加载面思想与广义塑性力学结合,可望建立更合理的循环塑性模型.

裂纹闭合和循环塑性预应变及循环载荷压缩部分对裂纹扩展速率的影响

本文针对三种国产材料 Ｌｙ１１ｃｚ、 Ｌｙ１２ｃｚ 铝合金和 １８ Ｍｎ Ｈ Ｐ钢，通过实验初步考察了循环塑性预应变和循环载荷压缩部分对疲劳裂纹扩展的影响；采用电测法，测定了两种铝合金材料疲劳裂纹扩展的张开应力和有效应力强度因子幅值比 Ｕ。结果表明：（１）材料循环塑性预应变和循环载荷压缩部分，都使疲劳裂纹扩展速率提高；（２）常幅载荷下，在疲劳裂纹稳定扩展阶段，有效应力强度因子幅值比 Ｕ 与应力比 Ｒ 有关，与裂纹长度ａ 无关，并依赖于材料的力学性能。

建筑用钢循环塑性本构模型

本文简述建筑用钢循环塑性本构响应特性及现有建筑用钢循环塑性本构模型的发展及应用。

多次循环塑性变形对Mg_2Si/Mg-5Zn-2.5Er复合材料组织与性能的影响

经多次循环塑性变形(RPW)、固相原位合成和挤压成型,制备了Mg2Si/Mg-5Zn-2.5Er复合材料。多次循环塑性变形次数分别为100次、200次、300次和400次。通过XRD、SEM、OM和力学性能测试等方法,研究了RPW次数对复合材料组织、性能的影响规律。结果表明,随着RPW次数的增加,增强相粒子Mg2Si的尺寸不断减小、分布趋向均匀。当RPW次数为200次时,复合材料的综合性能最佳。其平均晶粒尺寸为1.8μm,较未经RPW加工试样降低了81.6%,晶粒的尺寸变化主要是冷变形过程的晶粒细化与高温反应以及热挤压过程中动态再结晶的晶粒长大相互作用的结果。其抗拉强度为394MPa,比未经RPW加工试样提高了25.4%,伸长率为5.5%。通过对增强机制的研究,发现多次循环塑性变形制备的复合材料的主要强化机制是晶粒细化。

夹杂物附近循环塑性应变场的细观力学实验研究

夹杂物附近循环塑性应变场的细观力学实验研究洪宝宁徐涛（东南大学数学力学系，南京２１００１８）大量实验结果显示［１，２］，夹杂物是疲劳裂纹主要的萌生源之一，它对材料的疲劳力学性能影响很大．自５０年代起，人们已开始研究这类问题［３］，然而，受实验技术和...