ANAND粘塑性本构模型在热处理消除焊接残余应力效果定量评价中的应用

将ANAND粘塑性本构关系引入到焊后热处理消除残余应力的有限元计算中。计算结果表明 ,ANAND本构关系可以较好的模拟焊接件在热处理条件下的力学行为 ,采用该本构关系所计算出来的残余应力消除效果明显 ,Y方向的残余应力减小幅度在 30 %以上 ,而且表面的残余应力还由处理前的拉应力变为压应力。此外 ,该本构关系还可以进一步应用到热处理条件的优化中。

岩石粘弹塑性本构关系及改进的Burgers蠕变模型

软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性,而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律,因此,本文基于Mohr-Coulomb准则,提出了新的塑性元件,该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。将该元件与典型的Burgers模型串联,形成了能模拟粘弹塑性偏量特性和弹塑性体积行为的改进型Burgers蠕变模型,推导了相应的粘弹塑性本构关系。给出了模型参数的求解方法,编制了相应的数据处理程序,并结合工程实例,对蠕变模型参数进行了拟合和加权平均取值。应用结果表明:试验曲线与理论计算曲线吻合,改进的Burgers蠕变模型能较好的描述岩石的蠕变特性。

菜籽与菜籽仁的非线性粘弹塑性本构模型

在菜籽与菜籽仁流变试验的基础上,采用模型理论与经验模型相结合的方法建立菜籽与菜籽仁非线性粘弹塑性本构模型,并运用改进模拟退火计算方法对模型参数反演。结果表明,非线性粘弹塑本构模型能较好地模拟菜籽与菜籽仁流变特性。

SnPb钎料合金的粘塑性Anand本构方程

采用统一型粘塑性本构 Anand方程描述了电子封装焊点 Sn Pb钎料合金的非弹性变形行为 ,基于 Sn Pb 合金的弹塑性蠕变本构方程和实验数据 ,确定了6 2 Sn36 Pb2 Ag、6 0 Sn40 Pb、96 .5 Sn3.5 Ag和 97.5 Pb2 .5 Sn四种钎料合金 Anand方程的材料参数 ,验证了粘塑性 Anand本构方程对 Sn Pb合金在恒应变速率和稳态塑性流动条件下应力应变行为的预测能力。结果表明 ,Anand方程能有效描述 Sn Pb钎料的粘塑性本构行为 ,并可应用于电子封装 Sn

冻土的粘弹塑性本构模型以及材料参数的确定

本文认为只有当应力超过长期强度σ_L时,才会产生塑性流动,从而把总应变率分解为衰减蠕变和非衰减蠕变应变率两部分,并建立了一个适用于静荷或重复加载的能够反映温度效应的粘弹塑本构模型。该模型中的材料常数和待定函数可由不同温度、不同荷载下的常应力压缩蠕变实验曲线拐点(破坏点)对应的应变率ε_m和时间t_m以及外应力小于或等于长期强度的蠕变实验资料确定,其确定方法具有明显的物理意义,而且结果是唯一的。利用该方法确定了冻结粉砂的材料参数,把其代入本文的本构模型,其计算结果与实验结果符合较好。

一种弹-粘塑性本构模型材料常数的估计方法

推导了Bodner Partom统一弹 粘塑性本构模型的材料常数估计公式 ,修正了国外有关文献的不当之处 ,发展了模型参数的优化估计方法与程序 。

渤海海冰动力学中的粘弹塑性本构模型

在粘塑性海冰本构模型的基础上 ,将Kelvin Voigt粘弹性本构理论引入到海冰动力学中 ,进而建立了粘弹塑性海冰本构模型。该模型可较好地反映渤海海冰在小应变和小应变率条件下的粘弹性力学行为 ,同时还考虑了大应变率下的海冰粘塑性力学行为。对渤海辽东湾海冰进行了 48h数值模拟。结果表明 :粘弹塑性海冰本构方程较Hibler的粘塑性本构模型可更好地处理渤海的冰间相互作用 ,提高海冰数值模拟的计算精度。

粘弹塑性统一本构模型理论

文章在已有的统一本构模型的基础上 ,将粘弹性变形引入到统一本构模型之中 ,成功地改善了材料过渡段的变形模拟情况。通过 Hastelloy- X的变形模拟及与其它统一本构模型的变形模拟比较 。

金属材料在高应变率下的热粘塑性本构模型

提出了一种考虑应变强化、应变率强化、热软化效应及材料损伤的本构模型 ,通过在Johnson Cook热粘塑性本构关系中增加一个随应变增大应力减速小的软化项 ,反映材料的损伤 .该模型可以很好地预测材料的整个变形过程 。

粘弹-塑性海冰动力学本构模型中的Drucker-Prager屈服准则

针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移和堆积特征,在粘弹-塑性海冰动力学本构模型中引入了Drucker-Prager(D-P)屈服准则。该模型在海冰屈服前采用Kelvin-Vogit粘弹模型,屈服后采用相关联的正则流动法则。采用该模型对规则海区内的海冰堆积过程进行了数值试验,计算的海冰堆积高度与其解析解一致。另外,在对渤海海冰动力过程中的海冰厚度、密集度、速度以及冰内应力进行的48小时数值模拟中,计算的冰厚分布与卫星遥感资料相符合。基于D-P准则的计算结果与Mohr-Coulomb(M-C)准则的结果相一致,但D-P准则克服了M-C准则计算塑性应力时的奇异现象,进而简化了计算过程。在以上数值模拟中,均采用了光滑质点动力学计算方法。以上数值计算均验证了基于D-P屈服准则的粘弹-塑性本构模型在海冰动力学中的可靠性。

正交各向异性材料粘塑性统一本构模型

通过引入各向异性矩阵，将各向同性材料的ＷＡＬＫＥＲ粘塑性统一本构模型进行了修正，提出了一个正交各向异性材料的粘塑性统一本构模型，给出了定向结晶材料和单晶材料各向异性矩阵的表达式。用所提出的统一本构模型预测了某单晶材料不同方向的迟滞回线、蠕变和松弛特性，同时与试验结果进行了比较。

IN 738LC材料Chaboche热粘塑性本构模型的隐式Euler格式

为了提高Chaboche模型的数值积分效率,推导了该模型的Eu ler隐式积分格式,针对IN 738LC材料,将该积分格式编写成FORTRAN程序,利用通用有限元分析软件M arc的用户子程序接口HYPELA 2,将该隐式积分格式与有限单元法结合起来。对实验进行了数值模拟,并将隐式算法和显式算法与实验结果作了对比,结果发现隐式算法是合理的,比显式算法收敛性要好。

Bammann-Chiesa-Johnson粘塑性本构模型材料参数的一种识别方法

粘塑性本构模型能否成功模拟金属高应变率大应变变形过程依赖于材料参数识别结果的好坏。由于BCJ模型考虑了应变率、温度与材料硬化之间的耦合效应以及应变率、温度历史效应,同时模型中包含了多个材料参数,因此很难通过试验直接识别模型的材料参数。本文针对BCJ模型中的耦合效应和历史效应,基于对模型中材料参数物理涵义的界定,给出了一种对材料参数解耦、分离并进行估计的方法,获得了模型材料参数估计公式,估计了材料参数的取值范围。在此基础上,编制了BCJ模型应力积分径向返回算法和粒子群优化算法的计算程序,应用重新设计了BCJ模型耦合效应和历史效应的反分析方法,在参数取值范围内对材料参数进行了优化识别。以OFHC Cu为例,应用提出的识别方法对BCJ模型的材料参数进行了识别,计算结果和试验结果符合较好。

粘土的粘塑性特性试验与三要素本构模型

研究了3种粘土的未扰动试样和重塑试样在三轴排水固结试验条件下的粘塑性。在试验过程中,利用计算机控制应变控制式三轴仪的加载速度,实现了在不同加载阶段的不同恒应变率加载。依据应力对应变率改变的响应程度对粘土的粘塑性进行了评价。实验结果表明,粘土的粘塑性表现为等时特性,并且经过一定时间的蠕变后,粘土强度会有较大地提高。并指出粘土的粘塑性应力-应变特性可以较好地采用非线性三要素模型对它进行描述。

粘塑性损伤统一本构模型中材料常数的一种确定方法

对粘塑性损伤统一本构模型及其参数确定方法做了简单回顾,提出了一种简单有效的粘塑性参数确定方法,并以定向凝固合金DZ4为例,采用遗传算法进行了优化。同时给出了DZ4蠕变损伤参数和疲劳损伤参数的优化结果。通过循环应力应变计算和蠕变计算,证明所提出的方法是可行的。

基于物理变量的热粘塑性本构模型

在位错的运动和产生与塑性变形的一般关系及考虑到热激活与粘性阻尼效应的位错集体运动的统一理论基础上，通过对结构参量的演化规律的具体建议，提出了一种基于物理变量的热粘塑性本构模型。在此模型的基础上。

一种弹性粘塑性统一本构模型

在深入研究分析材料变形过程的基础上 ,对材料变形与选定描述材料变形内变量的问题进行探讨 ,在唯象法的基础上提出一种金属材料变形的粘塑性统一本构模型 .用该模型对 30 4不锈钢的变形过程进行模拟 。

采用Bodner-Partom本构模型的粘塑性有限元应力分析方法研究

通过用户子程序将Bodner Partom统一弹粘塑性本构模型引入通用有限元程序中 ,该子程序包括初始化数组、单元应力计算、弹性矩阵计算和计算结果输出等 4个部分。对于一个从时间t到t+Δt的载荷 (时间 )步 ,主程序将经过平衡迭代求解出来的总应变增量分成若干个子增量 ,并且对每一个子增量步都调用一次该用户子程序 ,以便更新每一个子增量步的应力和其它与历史相关的变量 ,一旦算出本载荷 (时间 )步的最后应力便输出最终结算结果。算例分析表明 :本文的计算方法可靠 ,计算结果正确 ,能够模拟应变率敏感性、热恢复效应、循环软化和循环硬化。

广义双剪粘弹塑性本构模型在渤海海冰动力学中的应用

在连续介质力学基础上建立了一个广义双剪粘弹塑性海冰动力学本构模型。该模型在海冰屈服前采用Kelvin-Vogit粘弹性模型,考虑中间主应力和静水压力对海冰屈服的影响选用广义双剪应力屈服准则作为海冰屈服判据,屈服后采用相关联的正则流动法则。采用该本构模型对渤海海冰动力过程进行了48小时数值模拟,讨论了辽东湾海冰的厚度、密集度、冰速和主应力的分布规律,其中海冰厚度分布与卫星遥感资料符合良好,从而有效地验证了该广义双剪粘弹塑性本构模型在海冰动力学中的可靠性。

基于粘塑性的单晶镍基合金晶体学本构模型

单晶镍基合金在涡轮叶片上得到越来越广泛地应用,对单晶材料本构模型的研究也在不断地深入。本文运用晶体学理论,结合现象学的统一本构模型的优点,进行了单晶镍基合金的本构建模,模型基于晶体学滑移理论,在单晶八面体12个滑移系和立方体6个滑移系的微观水平上建立粘塑性流动方程和硬化方程,该方程采用粘塑性统一本构方程的一般形式。建模过程表明晶体模型物理意义更明确,计算结果则表明模型是准确的。