2219铝合金搅拌摩擦焊板硬化方程的建立与液压成形过程分析

针对搅拌摩擦焊板焊缝局部力学性能表征、硬化方程建立及整体液压成形工艺模拟的难题,基于数字图像相关(DIC)技术,获得了2219铝合金搅拌摩擦焊缝不同微区的应力-应变曲线,构建了搅拌摩擦焊板焊缝区及母材的硬化方程。通过液压成形模拟与工艺实验对比,验证了该方程的准确性,在此基础上研究了2219铝合金搅拌摩擦焊板曲面件液压成形工艺和焊缝变形行为。结果表明:固溶处理后FSW焊缝变形主要集中在焊核区和热机影响区,与母材相比,最大变形量分别增加了42.0%和19.0%;半椭球拼焊构件的壁厚减薄区面积与焊缝位置有关,带有偏置焊缝的焊接构件因受到较大的拉应力而更容易发生失效,中心焊缝的应力状态更有利于成形。

复杂应力路径下土的统一硬化方程

在建立土的弹塑性本构模型时,需要具体确定屈服函数、塑性势函数,硬化规律及与之相配套的硬化参量,那么硬化参量计算公式的建立就显得尤为重要。首先通过类比正常固结土和超固结土应力–应变关系及强度特征,结合理论推导,给出考虑初始状态影响的统一硬化方程的构造过程;其次,基于复杂应力路径下超固结土强度特性的机制分析,引入可同时考虑初始状态和加载过程影响的土的强度势MY,并通过在原统一硬化方程中采用MY替换强度参数Mf得到复杂应力路径下土的统一硬化方程;最后,通过与各种应力路径下试验结果的对比,验证新的统一硬化方程对建立土的本构模型的意义。

粘塑性介质率本构方程的广义序列积分解法

提出粘塑性介质率形式本构方程的一种积分求解方法 .由热力学最大耗能原理导出率形式的粘塑性本构方程和广义硬化方程 ,对过程相关的率形式的本构方程和广义硬化方程进行增量梯度积分 ,给出具有二阶精度的率本构方程广义序列解法 ,导出算法一致的对称形式切线模量和增量形式粘塑性本构关系式 .

土的统一硬化本构理论及其工程应用

塑性力学奠基人Drucker首次构建了可统一考虑土的变形和强度的塑性本构理论框架,在此基础上, Roscoe结合土的基本力学特性,建立了剑桥模型,实现了对正常固结黏土的变形和强度特性的统一定量描述.针对剑桥模型无法合理描述超固结黏土和砂土的应力应变特性的缺陷,主要做出以下贡献:(1)构建统一硬化(unified hardening, UH)方程,建立了UH模型,该模型能够合理描述正常固结黏土、超固结黏土和砂土的应力应变特性,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(一),并进一步扩展为能够考虑各种复杂因素影响的特色鲜明的UH本构体系;(2)提出了广义非线性强度准则及变换应力的三维化方法,实现了本构模型和三维强度准则的合理结合,回答了剑桥学者Wroth-Houlsby之问(二);(3) UH本构体系、广义非线性强度准则和三维变换应力方法共同形成了UH本构理论,由于UH本构理论概念清晰、参数较少、实用性强,已服务于多个重大工程,并分别结合机场“锅盖效应”“智能预警”和“智能压实”等三类特殊问题开展应用.

线性聚酰亚胺粉末冷等静压成型模拟及验证

文摘为了实现聚酰亚胺模塑粉的等静压近净成形,采用有限元软件ABAQUS对线性聚酰亚胺模塑粉的冷等静压(CIP)成型过程进行了模拟分析,利用Cam-Clay模型分析了圆柱体和长方体结构冷等静压成型前后的尺寸变化,并进行检验。结果显示圆柱体模拟与实验结果的误差在2.5%以内,长方体误差控制在4%以内,表明该模拟分析较准确预测了制件的尺寸变化。

纯钛板成形极限曲线的预测（英文）

商业纯钛(CP Ti)由于其轻质,高比强度和优异的耐腐蚀性能而被广泛应用于板式换热器。然而,与汽车用钢和铝合金相比,关于CP Ti板的塑性变形特征和压制成形性的研究相对较少。本文研究与CP Ti板压制成形相关的应力-应变关系及其力学性能和硬化行为。结果表明,CP Ti板的真应力-真应变关系曲线符合Kim-Tuan硬化方程,而不是Voce和Swift模型。通过冲压试验验证CP Ti板的成形极限曲线(FLC)可作为压制成形性的标准,并可通过Hora改进的最大力准则来分析预测。通过Kim-Tuan硬化模型和合适的屈服函数预测的FLC与冲压试验的结果吻合良好。