基于三剪屈服准则的材料弹塑性统一本构方程

为了改进双剪统一强度理论公式的分段表达,克服双剪统一弹塑性本构模型在θ=bθ点上的双重滑移角现象,考虑十二面体单元上所有三个主剪应力共同作用的三剪屈服准则建立了材料的弹塑性统一本构方程,该弹塑性统一本构方程适合于服从Tresca屈服准则到Von M ises屈服准则的全部材料。

粘塑性统一本构方程数值积分方法研究

本文提出了对粘塑性统一本构方程的隐式欧拉积分进行牛顿—拉夫森迭代的数值积分方法。推导出该数值积分的统一迭代格式;给出自动选取步长以及迭代收敛的准则;并对Miller的统一本构方程进行了数值求解。该法不但非常有效地克服了由于常微分方程组的刚性带来的数值困难,而且还易于控制数值误差。计算结果表明:本文所提出的方法是十分有效的。

连续冷却过程中的相变本构方程

如何有效地预测在不同工艺条件下材料的微观结构和力学性能,是许多钢铁公司非常关注的重要课题之一。以连续冷却过程中的自由能理论为基础,成功地开发出一套在连续冷却过程中统一的相变本构方程。该本构方程可用来预测钢材在不同的冷却速度下从奥氏体到铁素体、珠光体或贝氏体的开始转变点和结束转变点,同时还可用来预测各相转变的体积分数。利用优化算法通过缩小试验数据和预测数据之间的误差来确定本构方程中的材料常数,得出DINSAE5140钢种相变本构方程的模型参数,并且利用该相变本构方程对DINSAE5140钢种的相变过程进行详细地研究。研究结果表明,利用所开发的模型参数得出的预测连续冷却转变(Continuous cooling transformation,CCT)曲线和相变过程中各相的转变体积分数与试验数据非常一致,该统一的本构方程的建立为预测相变过程提供了一种有效的方法。

层流冷却过程中基于自由能理论的相变本构方程的组织预报与分析

基于自由能理论的统一的相变本构方程可用来预测连续冷却过程中钢材的微观结构和转变体积分数。将该方程镶嵌在商业有限元软件MARC中,对DIN SAE 5140钢在层流冷却过程中的相变过程进行了分析。分析结果与试验数据相吻合。这表明该统一的相变本构方程为预测连续冷却过程中的材料的相变过程提供了一种新的有效方法。