微观塑性损伤机理的研究进展

实际韧性材料在承载过程中会产生塑性损伤,正确描述微观塑性损伤对材料性能及韧性断裂过程的影响,对评定材料的安全性以及使用的可靠性,具有重要的理论和现实意义。基于此,介绍了微观塑性损伤机理的发展过程及应用最广泛的微观塑性损伤模型。

工程陶瓷材料放电加工表面微观塑性变形强化

工程陶瓷材料对微裂纹和残余拉应力等加工表面缺陷十分敏感,其抗弯强度与加工表面缺陷之间的对应关系紧密。采用抗弯强度来综合评估工程陶瓷材料的加工表面完整性,并通过威布尔统计方法进一步分析抗弯强度值的分布情况。试验结果表明,Syalon501陶瓷的放电加工表面质量和表面完整性较差,需要进行表面改性或强化处理。微观塑性变形是工程陶瓷材料加工表面改性和强化的关键。

宏微观耦合本构模型参数识别取值范围研究

宏微观耦合本构模型的参数识别往往通过反分析方法进行,为了使参数识别结果具有高的置信度,需要确定合适的参数取值范围.基于动态再结晶过程的微观机理以及相应本构方程的数学特征,提出一个确定参数取值范围的方法.首先详细给出考虑动态再结晶的黏塑性本构模型,并根据模型构造物理机理,提出通过6步确定该模型参数取值范围的方法;其次,对300 M低合金钢进行不同温度、应变速率下的热变形试验,测试宏观的流动应力-应变数据及微观的组织数据;然后应用提出的方法,依据试验数据,确定参数取值范围;最后,基于确定参数取值范围中获得的知识,对模型进行局部修改,使模型模拟结果更接近实验结果.

动态硫化EPDM/EVA热塑性弹性体的制备与性能

采用动态硫化法制备了三元乙丙橡胶（EPDM）／乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）共混型热塑性弹性体（TPE），并对其力学性能和微观相结构进行了研究。结果表明，动态硫化EPDM／EVA型TPE的拉伸强度及撕裂强度均随EVA含量的增加而提高，当EVA含量低于50wt％时，其应力应变曲线呈现出典型的弹性体特征；EPDM／EVA的共混比为60／40时，所制备的TPE表现出了良好的综合性能；EPDM分散棚粒径在20μm心下且较均匀地分散EVA基体中。

基于机理法的考虑动态再结晶的黏塑性本构模型参数取值范围的确定

宏微观耦合本构模型的参数识别往往通过反分析方法进行,为了使参数识别结果具有高的置信度,需要确定合适的参数取值范围。基于考虑动态再结晶的黏塑性本构模型的物理机理,提出该模型参数取值范围确定方法。为了提高模型参数识别结果的鲁棒性,对考虑动态再结晶的黏塑性模型进行修改,使模型中的稳态流动应力由Tanaka模型描述。根据模型构造机理,提出通过6步确定该模型参数取值范围的方法;对300M低合金钢进行不同温度、应变速率下的热变形试验,测试其流动应力-应变曲线、再结晶体积分数、再结晶晶粒尺寸、未再结晶晶粒尺寸、最大晶粒尺寸差,基于流动应力-应变曲线,提取再结晶区稳态流动应力和未再结晶区稳态流动应力。通过提出的方法并应用相应的算法,根据提取试验数据,确定模型的参数取值范围,为参数识别提供基础。

内时理论的基础

本文基于不可逆热力学和内变量理论提出了“内部耗散伴生热力学”的观点，对于内部耗散泛函引进了数学分解理论，推导了可以导出时本构方程的具有内蕴时间历史的演化方程，应用晶体塑性理论讨论了与内时变量相联系的内变量的微观力学性能，沟通了宏观内时理论与微观塑性理论的桥梁关系。

CrNiMo钢缺口根部疲劳裂纹萌生的研究

本文采用单边缺口板状试样研究了四种含碳量的CrNiMo钢缺口根部的疲劳裂纹萌生寿命及其萌生机制。裂纹萌生可能有四种方式—沿驻留滑移带压入挤出、微孔聚集型切变、准解理和沿晶机制。文中论述了钢的含碳量、热处理规范及外加应力水平对裂纹形核机制的影响。研究表明:在双对数坐标中,表观循环应力范围和萌生寿命的关系可用两段不同斜率的直线来描述,两段萌生线的分界点随钢的强度水平提高而迅速向低周次范围推移,但两段的裂纹萌生均仍属于应力疲劳范畴。文中分析了微观塑性变形对缺口根部实际循环应力范围和应力循环比的影响,给出了对它们进行修正估算的方法。修正后的实际循环应力范围和萌生寿命的关系可用一条直线反映出来。在此基础上,提出了一种用光滑试样应力疲劳曲线估算缺口根部裂纹萌生寿命的新方法。

一种新的高周疲劳寿命估算方法

采用金属材料微元屈服极限随机分布模型,计算出每次循环产生的微观塑性应变,并与用单调拉伸试验确定的材料真实断裂延性联系起来.用此方法即可估算材料的高周疲劳寿命.以40Cr钢为例比较了本方法计算与试验结果,两者误差小于30%.

AgCuO复合材料中氧化铜的微观超塑性(英文)

采用扫描电镜、扫描透射电镜、透射电镜等分析手段,对银氧化铜复合材料中氧化铜颗粒的结构进行了分析。结果表明,可变形氧化铜的晶体结构为立方结构,其变形量最大可达300%;不变形的氧化铜颗粒的晶体结构为单斜结构。但是对于这种立方氧化铜的变形机理尚不明确,需要进一步的研究。

淬火-分配-回火工艺和多循环淬火-分配-回火工艺

综述了由徐祖耀院士提出的淬火-分配-回火(Q-P-T)新工艺的背景和发展现状。总结了先进Q-P-T钢从超高强度到高强塑性的发展,重点论述了在形变中残留奥氏体增强超高强度钢的塑性的微观机制。鉴于单循环Q-P-T工艺对大尺寸工件和不同尺寸热轧板(或H型钢)处理的局限性,提出了多循环淬火-分配-回火(MQ-P-T)工艺及其在冶金行业热轧板(或H型钢)的工程应用。最后列举了MQ-P-T工艺在机械行业的应用实例。

浅淡发动机大修后的磨合

浅淡发动机大修后的磨合广西上思县农机校谭影航发动机的大修，一般采取更换零件法，对损坏或磨损的零件几乎都要更换新件。但是有些大修后的发动机用不了多久，却又出现功率下降、耗油量增加的现象，其中一个重要的原因可能就是忽视了对发动机大修后的磨合，因而大大地降...

基于ABAQUS的混凝土材料子程序开发与应用

为了对复杂高层结构进行数值模拟,初步探讨了ABAQUS显式动力模块下的用户材料子程序(VUMAT)的开发过程,给出了可应用于VUMAT接口的单参数混凝土弹塑性模型的显式计算表达式,通过对梁单元的应用初步验证了该材料模型的有效性。最后结合工程实例对数值模拟和振动台试验结果进行了对比分析研究。分析结果表明,所建立的分析模型不但能够较为准确地判断高层结构在大震作用下的屈服顺序及薄弱部位,而且能够方便地考虑结构塑性阶段的损伤扩展情况。

位错线与铁素体/氧化铁两相界面交互作用的原子模拟

氧化铁是包含铁素体相的核级钢材(如低合金钢与铁素体-马氏体双相钢)在高温环境下常见的表面氧化物和内部析出物。正确认识氧化铁对钢材微观变形机制的影响对设计运行温度较高的先进核能系统的安全评估有重要意义。本文采用分子动力学方法研究了温度对铁素体中的刃型位错与铁素体/氧化铁两相界面的交互作用的影响。计算结果表明,在10~900 K的温度范围内,刃型位错均无法穿透铁素体/氧化物两相界面,而只引起两相之间发生一定程度的相互剪切变形。随着温度的上升,位错与界面接触点附近的应力集中程度随之升高,另外界面间剪切变形量也同时增高。以上结果对于高温环境下低合金钢和铁素体-马氏体双相钢的断裂失效分析有一定的指导意义。