紫铜的循环棘轮行为研究

对紫铜进行了单轴应变控制和应力控制下的系统循环试验。揭示了紫铜在应变循环下的循环应变幅值历史、平均应变对循环特性的影响；分析了该材料在应力循环下的应力幅值、平均应力及其历史对循环蠕变（棘轮应变）的影响，得到了紫铜单轴循环行为的一些有意义的结果。发现无论单轴应变循环特性还是棘轮效应不但依赖于当前加载状态。

紫铜的非比例循环塑性变形行为实验研究

对紫铜在非比例循环加载下的循环行为进行了实验研究．开展了圆形和菱形应变路径的双轴非比例循环加载试验；并进行了4种具有平均应力的非比例循环路径的循环棘轮试验．实验研究表明，紫铜的塑性应变率方向和塑性模量的演化强烈地依赖于应变路径形状和等效应变幅值；紫铜的非比例循环棘轮行为也明显依赖于加载路径形状、幅值、平均应力及其历史．

非稳态载荷对二维轮轨纯滚动接触应力和变形的影响

为了揭示轮轨波状表面与非稳态载荷的内在联系,利用有限元法,建立了二维弹塑性轮轨纯滚动接触计算模型,分析法向接触载荷波动值对钢轨残余应力、应变和变形的影响。模型中材料本构采用考虑棘轮效应的Jiang-Sehitoglu模型,非稳态仅考虑法向接触载荷的简谐变化,用弹塑性无限半空间表面上重复移动赫兹法向压力分布模拟反复纯滚动接触过程。发现非稳态法向接触载荷作用下产生同样波长的波状接触表面;随滚动次数的增加,残余应力增大,但很快趋于稳定,而残余应变也增大,但增大速率衰减;载荷波动值越大,波谷和波峰处的纵向残余应力越大,波谷处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越大,而波峰处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越小,波深越大。

ECAP对纯铜循环硬化／软化特性的改变

以纯铜棒材试样为研究对象,通过试验研究1、4、8道次等通道转角挤压(ECAP)后材料的单轴拉压循环行为,探讨ECAP后材料循环特性的变化,得到以下结论:(1)具有循环硬化特性的纯铜进行ECAP挤压后,其循环特性可转变为循环软化;(2)第一道次ECAP挤压对材料循环应力应变响应的强化作用最大,后续道次挤压对强化的效用迅速降低,4道次以后挤压的强化作用似可忽略不计;(3)因循环软化,纯铜经ECAP挤压后的循环应力应变曲线大大低于其单调拉伸应力应变曲线,与未经ECAP挤压的结果相反.论文研究表明,评估ECAP对材料的强化效果需同时考察材料单调加载和循环加载的力学性能.