大变形分析中一种限制变形方法的程序设计

本文给出了有限元大变形分析中对变形进行限制的一种程序处理方法及相应流程图。

限制模压变形三维有限元模拟

采用DEFORM-3D软件对限制模压变形(CGP)进行三维有限元模拟,研究了载荷-行程曲线的变化以及等效应变的分布规律。结果表明:限制模压变形各道次变形所需载荷差别不大;压弯过程载荷变化可分为载荷迅速增大、载荷缓慢增大和载荷迅速增大三个阶段;压平阶段载荷变化可分为载荷基本稳定、载荷迅速增大、载荷基本稳定和载荷迅速增大四个阶段。变形试样等效应变沿Y、Z方向呈现均匀分布特征,沿X方向等效应变分布可分为试样两端约2个齿宽范围的等效应变异常区和试样中部等效应变稳定周期分布区。结合试样的变形行为分析了载荷的变化规律和等效应变不均匀分布的原因。

限制模压变形均匀性研究与定量表征

采用限制模压法(Constrained Groove Pressing,CGP)变形商业5052铝合金,考察了经不同道次变形后试样的显微硬度均匀性,即CGP的变形均匀性,并讨论了模具齿宽对变形均匀性的影响。结果表明,CGP变形能够显著提高5052铝合金的显微硬度值,但模具齿宽对显微硬度的提高影响不大;CGP变形1道次后,试样显微硬度分布极不均匀,但是随变形道次的增加,试样显微硬度分布趋于均匀;弯曲延展区的存在是导致CGP变形不均匀的根本原因,这种不均匀性可通过增加变形道次或增加模具齿宽加以改善。

限制模压变形法提高AA6063铝合金的力学性能和耐腐蚀性

利用限制模压变形(CGP)法对AA6063铝合金进行塑性变形,改善其表面性能。结果发现,在第一道次后,合金的硬度值显著提高,硬度均匀性显著降低。而经后续的道次后,加工材料的硬度行为得到改善。此外,道次数增加后,在CGP第一道次中形成的细长晶粒逐渐转变为等轴晶粒。通过CGP工艺,样品的耐腐蚀性能提高,这是因为钝化膜的快速形成以及第二相和析出物形貌的变化阻碍它们的电化学反应,减少潜在的局部腐蚀位点。

限制模压变形1060纯铝的组织演化与晶粒细化

设计平行模压变形、180°交叉模压变形、90°交叉模压变形对1060纯铝进行系列限制模压变形(CGP)试验,采用透射电镜研究该材料在不同变形工艺下的组织演化规律和晶粒细化速率。结果表明:变形工艺不影响组织的演化规律,但显著影响晶粒细化速率、晶粒细化效果以及大角度晶界的形成;90°交叉模压变形最优。在相同的变形温度、变形速率和应变累积条件下,所能达到的晶粒细化速率和大角度晶界的数量取决于剪切变形模式。

限制模压变形和超声喷丸复合工艺对AZ31镁合金表层组织及硬度的影响

以AZ31镁合金板材为实验材料,先对其进行限制模压变形,再利用超声喷丸技术进行表面处理,研究限制模压变形和超声喷丸复合工艺对材料表层组织和硬度的影响。结果表明:限制模压变形和超声喷丸具有叠加效果,该复合工艺相对于单一工艺能进一步减小AZ31镁合金的晶粒尺寸,增强表面硬度。经复合工艺处理后,AZ31镁合金的最小平均晶粒尺寸为7.52μm,相比于原始试样细化43.16%;表面硬度最高达到236 HV,相比于原始试样提高306.90%。此外,与限制模压变形相比,超声喷丸对AZ31镁合金表层组织和硬度的影响更加明显。其中,随着喷丸时间的增加,晶粒逐渐细化,硬度不断升高,但当处理时间达到400 s时,晶粒尺寸不再有明显减小,硬度达到一定极限不再变化。

自应力混凝土结构限制膨胀过程有限元法分析

在试验基础上 ,根据限制条件下自应力混凝土的变形相容和平衡条件 ,参照自由变形膨胀混凝土的变形曲线 ,给出了自应力值和有效自由变形的增量关系 ;建立了可考虑膨胀和徐变时间过程、可适应各种边界条件和配筋形式的配筋混凝土自应力发展过程的有限元分析模型 .对若干配筋自应力混凝土试件的有限元数值计算表明 。

ASME-Ⅲ-5高温1级部件分析设计方法的改进方向探讨

ASME规范第Ⅲ卷第5册(简称ASME-Ⅲ-5)提供了核1级部件在高温下使用的设计分析方法和评定准则。本文对高温的定义进行简介,对ASME规范核1级部件在高温下考虑的设计载荷、失效机制、设计分析方法以及评定准则的特点进行总体介绍。通过对ASME规范与其他高温规范R5、RCC-MRx、MONJU在基于损伤模式下的载荷控制应力限制和变形控制限制的分析方法及准则进行对比,探究ASME规范在分析方法准则中的优势与局限性,得出ASME规范传统采用的基于应力分类的弹性分析法表现优异,但由于本身固有特性并不能完美解决规范所含括的各个失效机制的结论,提出若干项改进ASME-Ⅲ-5高温1级部件设计规范的方法。本文指出的ASME-Ⅲ-5可改进方向可进一步提高规范发展使用的先进性、经济性和安全性,同时对开发构建我国自主化的核承压高温使用1级部件设计规范具有指导作用。

配筋条件对补偿收缩混凝土变形性能的影响

配筋条件是影响使用膨胀剂配制的补偿收缩混凝土性能发挥的关键因素之一。试验研究了一维条件下不同配筋率和约束条件时基准混凝土和补偿收缩混凝土限制体积变形发展规律。试验结果表明,随着配筋率的增大,约束条件的增强,基准混凝土和补偿收缩混凝土14d水养限制膨胀率增大,28d干养限制收缩率绝对值减小,前期膨胀与后期收缩间落差值同样减小。

抵偿高程面法在长度投影变形控制中的应用

在城市快轨、地铁、高速铁路等线路工程的测量工作中,长度投影变形的存在造成放样点与设计不符,这会给施工放样、轨道铺设等带来不便。对投影变形的规律进行了介绍,在理论基础上,通过采用改变投影高程面的方法对长度投影变形进行限制试验研究,并结合工程案例进行了分析。通过应用分析,投影改正后满足了工程的精度要求,并指出各种方法都有其优缺点,应结合实际情况确定针对性实施方案。

钢纤维自应力混凝土膨胀变形试验研究

钢纤维自应力混凝土是能够提高混凝土构件抗裂能力的高性能材料,但在之前的研究中钢纤维的含量都是在80kg/m^3以上.近年来随着钢纤维性能的提高和施工工艺的改进和成熟,现在工程中常用的钢纤维掺量从早期的80～160kg/m^3降为20～80kg/m^3,为适应现在实际工程的需求,文中试验设计了包括2个配筋率3个钢纤维体积掺量系列钢纤维自应力混凝土试件,测量这些试件在养护期间的限制膨胀变形,讨论了限制变形的发展规律,为钢纤维自应力的应用提供可靠依据.

AZ31镁合金板材限制模压过程等效应变的有限元分析及显微组织演变

采用Deform-3D有限元软件研究了平行模压变形、180°交叉模压变形、90°交叉模压变形三种限制模压变形(constrained groove pressing,CGP)方式对AZ31镁合金板材等效应变累积分布的影响,并在250℃和300℃进行了二道次的模压变形试验,研究了模压温度、道次及变形方式对材料晶粒细化的影响。结果表明,三种模压变形方式累积的等效应变基本相同,但90°交叉模压变形对晶粒的细化效果更明显,在300℃下用90°交叉模压变形获得了晶粒尺寸为4.47μm的细晶镁合金。

5052铝合金在CGP过程中的变形模型

限制模压变形法(CGP)是一种新近开发的用于制备超细晶板材的剧烈塑性变形方法。以商用5052铝合金为载体材料,研究限制模压变形(CGP)过程中材料组织的变化规律。结果表明:经变形后试样的组织产生类似余弦函数图形的起伏弯曲现象,模具齿宽对组织弯曲程度的影响作用微弱。提出了变形模型,在第2道次(εeff=1.16)变形之前,为剪切滑移模型;之后为圆弧变形模型。

论城市基本地形图投影长度变形超限问题

本文就城市大比例尺基本地形图投影长度变形超限问题，讨论了包括长度和面积的实时具体改正方法。

纯铝板材限制模压变形强化后的热稳定性

借助拉伸试验、维氏显微硬度测试、TEM与EBSD等表征手段,研究了限制模压变形道次与变形后退火对纯铝板材微观组织与力学性能的影响规律。经过多道次的限制模压变形,材料晶粒尺寸由初始退火态的约30μm细化至亚微米级,强度、硬度显著提高。在回复阶段变形材料出现退火强化现象,且在300℃退火时仍保持良好的热稳定性。超细晶材料的退火强化现象主要由晶界位错源抑制强化引起,并与退火温度和应变累积量密切相关。材料晶粒组织在变形及退火过程中主要以小角度晶界为主,且应变累积的不均匀性始终存在。变形后期表面微裂纹的出现对材料的力学性能造成不良影响。2道次模压变形板材在300℃下退火1 h后的综合性能最优。

限制模压变形制备超细晶纯铜板材及其耐腐蚀性能

通过限制模压变形制备超细晶纯铜板材,研究变形道次对纯铜的微观组织、力学性能及变形均匀性的影响,采用极化法、电位时间曲线、浸泡试验等研究限制模压变形前后纯铜板材的耐腐蚀性能变化。结果表明,限制模压变形能够有效细化纯铜的微观组织并改善其力学性能。3道次变形后,纯铜的晶粒尺寸由退火态的30μm减小到500 nm左右,平均显微硬度由41.4 HV提高至82.5 HV,变形均匀性也得到显著改善。同时,电化学腐蚀和浸泡腐蚀试验分析结果表明,晶粒尺寸效应与塑性变形均匀程度共同决定限制模压变形纯铜板材的耐腐蚀性能,而变形均匀性的影响效果更为明显。随着变形道次的增加,纯铜板材的局部腐蚀现象逐渐缓解,腐蚀过程更为均匀,耐腐蚀性能得到一定程度的提高。

加工裂隙石材的若干方法

对于石英质玉石、透闪石及叠层石类裂隙较严重的矿物,在矿山开采时宜用钻孔注胶的先聚合后胀裂的办法而充分利用;对于晶体矿物碎石,宜用曲折联动型的成型装置,在双曲折布料与联动的下振工艺中进行密切叠垒的聚合成型;对于碎板及有裂隙的薄板,宜用多层的拼接复合装置,在双层复合及限制变形的工艺中制作低树脂用量及近似原构聚合的复合板材。

基于核电标准的熔盐换热器应力分析

在熔盐反应堆中,熔盐换热器的设计温度较高,因此,高温下的容器材料将面临蠕变及蠕变-疲劳等失效问题。依据有关设计标准,按照应力设计准则、应变和变形设计准则、蠕变-疲劳设计准则,计算材料的强度极限。利用有限元分析软件进行建模与分析,按照ASME高温核电标准进行强度校核,确保核级设备的可靠性。