非比例循环加载下316不锈钢晶体塑性数值模拟

综合 Weng和 Bassani硬化律 ,通过对它们的改造 ,建立了一个适合于描述单晶循环硬化的单晶硬化律 ,并提出了适用于非比例循环加载条件下开动滑移系的预测方案 ,在此基础上 ,采用林同骅多晶塑性模型建立了适用于非比例循环加载条件下数值模拟迭代格式 .该模型用于预测3 1 6不锈钢材料在拉压对称循环加载路径、方型和圆型路径下的复杂循环变形行为 ,其预测结果与实验结果吻合良好 .

金属材料在非对称非比例应变路径循环加载下的塑性行为

本文对42CrMoA高强度合金钢进行了具有不同平均应变的非比例拉压—扭转循环加载试验,研究平均应变对应力响应的影响。试验结果表明,在非对称应变循环下,材料的应力响应与平均应变无关。因此,在循环塑性本构模型的建立中,应该考虑这一试验现象。

316不锈钢的非比例循环特性

本文对３１６Ｌ，３１６ＬＮ不锈钢进行了单轴及双轴非比例循环加载试验研究．对这两种钢的循环硬化、塑性流动特性以及单轴随动硬化特性进行了分析、发现这些材料的循环特性不但依赖于等效应变幅值、更依赖于应变路径．得到了这两种材料的循环变形的一些有意义的结果．

1Cr18Ni9Ti不锈钢的非比例循环特性实验研究

在高温多轴非比例循环加载下，对１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢进行了在单轴和圆形应变路径下的循环试验、非比例循环加载历史试验以及在圆形应变路径下的应变幅值历史效应的试验。研究了非比例循环附加硬化、应变幅值历史效应、循环加载历史效应及这些效应的温度依赖性，得到了若干有意义的结果。

考虑路径相关性的非比例循环塑性本构模型

根据非比例加载下金属材料响应的延迟特性及加载路径相关性，选取沿应力迹法向的塑性应变的累积量作为非比例加载影响的度量，相应给出反映非比例附加强化的变量，并假设其模量和强化率与加载路径的几何参数相关．为反映由于非比例加载而引起的材料强化的异向效应，在Valanis的塑性内时响应方程中引入与加载路径几何性质有关的应力项，构成非比例循环塑性本构关系．对316和304不锈钢材料在一些典型非比例循环加载路径下的应力响应进行了理论预测，与Benallal等及McDowell的实验结果取得了良好的一致．

率无关非比例循环弹塑性本构关系

正确地考虑了塑性应变空间中和非比例加载下的离散记忆特性，提出一种新的率无关非比例循环塑性本构关系，并给出了铜的理论预测值与实验结果的比较．

引入内结构张量的非比例循环塑性本构模型

考虑非比例加载情况下金属材料塑性循环强化特性的本构描述,为反映由于非比例加载而引起材料的附加等向强化及异向强化效应,提出在Valanis的塑性内时响应方程中引入与加载路径几何性质有关的内结构张量,建立了新的非比例循环塑性本构模型.其中,材料强化程度采用沿路径法线方向的塑性应变分量描述.用所建模型对304不锈钢材料在一些典型非比例循环加载路径下的响应进行了理论预测,并与相关文献中的实验结果进行了比较,结果令人满意.

1Cr18Ni9Ti不锈钢多轴非比例棘轮行为及其影响因素研究

对 1Cr1 8Ni9Ti不锈钢材料进行了两种不同加载路径的多轴非比例应力循环棘轮效应试验 ,研究了应力路径形状、平均应力及其历史对棘轮效应的影响 ,揭示了此材料多轴非比例棘轮效应的一些特征及其原因 。

基于微结构分析定义应变路径非比例度

对316L不锈钢进行了单轴及多轴非比例循环加载低周疲劳实验及其微结构的观察,研究了非比例循环附加强化对应变路径依赖性的微观机理,分析了位错自由运动间距的分布规律,结果表明:316L不锈钢在非比例循环加载下产生的附加强化与材料中的多滑移位错结构的形态与尺寸直接相关,滑移面上的位错自由运动间距服从正态分布,位错自由运动间距的统计平均值与宏观等效饱和应力幅值之间呈现线性对数关系,基于上述研究结果,以位错自由运动间距统计平均值给出了应变路径非比例度的定义,结果表明:在单轴循环应力-应变关系式中引入新的非比例度的定义可以较好地描述应变路径对材料非比例循环变形行为的影响。

聚碳酸酯非比例多轴棘轮行为的实验研究

在室温下,对聚碳酸酯进行了一系列非比例加载路径下的循环变形实验。首先讨论了不同非比例路径对聚碳酸酯多轴棘轮行为的影响,其次讨论了轴向平均应力和应力幅值及其历史的影响。实验结果表明:聚碳酸酯在不同非比例路径下均产生了明显的棘轮行为,且棘轮变形的大小明显依赖于加载路径的形状;非比例多轴棘轮行为明显地依赖于轴向平均应力和应力幅值的大小及其历史。

非耦合条件下的多子系统本构关系

把内变量演化方程定义在时间点集上 ,引入了有自己独立时间标准的子系统结构 ,给出了在非耦合子系统中一致性条件成立的判别准则 .

考虑滞弹性的蠕变-塑性交互本构模型

基于ＣＣＰ模型和对滞弹性描述的结合，统一考虑了滞弹性、蠕变和塑性耦合．通过对３０４不锈钢高温下的非比例循环加载蠕变响应进行的分析，验证了所用方法的有效性．