塑性拉伸失稳论文_夏梦

导读:本文包含了塑性拉伸失稳论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:塑性,载荷,渗碳,组织,屈曲,雷管,镁合金。

塑性拉伸失稳论文文献综述

夏梦[1](2015)在《基于塑性拉伸失稳理论的板料成形极限预测》一文中研究指出板料加工直至达到塑性失稳之前能够获得的最大的变形程度被称为它的成形极限。成形极限曲线作为最简便直观的判断板料成形性能的工具,通过定量描述板材的成形极限,在实际应用中有效地解决了板材冲压的诸多问题。它可以通过试验测定和理论计算两种方法获得。其中理论计算主要是通过采用不同的本构关系表征材料的塑性力学行为,并以塑性失稳准则作为判断颈缩或者破裂发生的条件来进行的。本文在计算时使用了弹塑性材料以及引入Lemaitre损伤理论的弹塑性材料的本构模型对金属的力学行为进行表征。本构模型通过用户自定义子程序UMAT嵌入有限元软件ABAQUS,采用四阶Runge-Kutta迭代算法进行应力更新。本文共研究了Hill一般性分叉失稳理论、极限点分叉理论、Swift最大拉力理论、小变形下的硬化模量理论和Rice理论共五个失稳理论,并通过使用与本构模型一致的变量符号给出了各个理论下失稳条件的数学表达方法,不仅从理论上建立了它们之间的联系,而且方便结合本构模型进行成形极限应变的计算。计算使用了只包含一个积分点的单个单元,加载方式为位移加载。本文计算了同样的材料模型在不同失稳理论下的成形极限曲线,发现Hill一般性失稳理论与Swift最大拉力理论在预测材料分散性颈缩极限时基本等价,同时在小变形条件下,一般性失稳理论、极限点分叉理论、硬化模量理论叁者预测得到了同样的分散性颈缩极限曲线,而Rice理论预测的集中性颈缩极限曲线在拉-拉区明显高于前叁者预测的分散性颈缩极限曲线。本文还研究了各向同性硬化指数和强度系数以及与损伤演化有关的四个材料参数对材料成形极限的影响。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-02-01)

郑成思,李龙飞,杨王玥,孙祖庆[2](2014)在《不同组织共析钢室温拉伸变形的塑性失稳》一文中研究指出通过不同热处理或热机械处理工艺获得了共析钢的4种不同组织,即2种片层间距的珠光体,球化珠光体以及超细晶(α+θ)复相组织。利用室温单轴拉伸实验、SEM及TEM分析了组织状态对共析钢力学性能和塑性失稳行为的影响,结果表明:细化片层间距可以改善片层珠光体组织的协调变形能力并提高强度,均匀伸长率有所降低的同时总伸长率提高。细片层珠光体的拉伸变形失稳符合塑性失稳判据,但不同片层间距的片层珠光体拉伸断裂均属于准解理断裂。与片层珠光体组织相比,球化珠光体和超细晶(α+θ)复相组织的协调变形能力强,虽然在均匀塑性变形阶段均存在少量渗碳体粒子开裂的情况,但拉伸变形失稳均符合塑性失稳判据,拉伸断裂为韧性断裂。与片层珠光体和球化珠光体相比,超细晶(α+θ)复相组织具有较好的强度-塑性配合。(本文来源于《材料热处理学报》期刊2014年03期)

刘润霞[3](2012)在《雷管壳局部拉伸塑性失稳数值分析》一文中研究指出火工品作为一种高度危险的爆炸物品,在其生产过程中经常会遇到一些材料失稳现象,这就给这类产品的质量带来了严重的不良影响,致使可能引发一系列严重事故的发生。因此,我们要对其在生产过程中的力学性能进行深入分析,找到解决问题的关键,进而提高、控制产品质量。(本文来源于《科技信息》期刊2012年36期)

刘大海,于海平,李春峰[4](2012)在《5052铝合金板材磁脉冲动态拉伸塑性失稳分析》一文中研究指出为揭示磁脉冲成形的增塑机制,采用理论分析与微观组织观察相结合的方法对5052铝合金板材磁脉冲动态拉伸过程中动态成形行为和塑性失稳机制进行了系统研究.结果表明,惯性力在动态成形中起主要作用,惯性力对试样的结构失稳具有抑制作用,从而使试样的塑性提高并产生分散失稳;5052铝合金动态成形和准静态成形的成形性质相似,不会产生特殊的组织结构,塑性变形机制均为位错滑移机制;准静态成形过程以均匀单系位错滑移为主,断裂伴随着位错的缠结和攀移;而动态成形过程中,位错滑移趋于多系开动,在大面积区域出现明显的交滑移现象,且滑移带较准静态成形时窄且密,位错组态更均匀;动态成形的多系滑移和位错均化作用可在比准静态成形高的多的塑性应变水平下形成,从而使材料表现出较高的塑性和强度.(本文来源于《金属学报》期刊2012年05期)

陈将军,高光藩,王国栋[5](2010)在《含凹坑缺陷管道的塑性拉伸失稳载荷分析》一文中研究指出现有缺陷管道剩余强度评估方法,大多将塑性极限分析理论中的塑性极限载荷作为管道塑性失效的控制载荷,而塑性极限载荷是基于弹性-理想塑性材料而言的,用来表达管道的极限承载载荷时容易引起不必要的概念混乱。引入了弹塑性稳定理论中的塑性拉伸失稳载荷以表述韧性管道材料的极限承载载荷,并将对应的管道失效压力称为塑性拉伸失稳压力。基于塑性拉伸失稳理论,运用大应变弹塑性有限元分析方法求解带凹坑缺陷管段的拉伸失稳载荷。结果表明,计算所得塑性拉伸失稳压力与实验所测管道失效压力十分接近,可以用来描述管道的塑性失效压力。(本文来源于《煤矿机械》期刊2010年04期)

方西亚[6](2009)在《Mg-Gd(-Mn-Sc)合金拉伸变形时的塑性失稳行为及变形机制的研究》一文中研究指出Mg-Gd系合金因其优良的高温力学性能,成为高温耐热镁合金中最具潜力的合金系之一,引起了越来越多国内外的重视。近年来,德国的Mordike等开发了一类新型抗蠕变Mg-Gd-Mn-Sc系列镁合金,该系列合金在300℃的抗蠕变性能要优于现有的最成功的耐热商用WE系列镁合金。国内外对Mg-Gd系合金的时效硬化效应、时效析出序列、高温拉伸强度以及高温抗蠕变性能开展了大量的研究。Mg-Gd-Mn-Sc合金系仅有德国的Mordike等进行过研究,研究内容主要集中在该合金的抗蠕变性能及其组织方面。为了能再进一步提高Mg-Gd(-Mn-Sc)合金的机械性能、塑性变形能力以及发展应用潜力,对Mg-Gd(-Mn-Sc)合金塑性变形过程中的组织及性能的相关性、合金的塑性失稳行为以及塑性变形机制的研究相当重要。然而,目前国内外几乎没有这些方面的报道,很有必要对此进行深入系统的研究。本文以Mg-5wt.%Gd合金以及Mg-5wt.%Gd-1wt.%Mn-0.7wt.%Sc合金为对象,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射分析技术(EBSD).透射电镜(TEM)、叁维原子探针(3DAP)等分析手段,通过硬度、室温高温拉伸试验,研究了Mn、Sc添加元素对Mg-5wt.%Gd铸造合金组织及时效硬化性能的影响;重点研究了Mg-5wt.%Gd(-1wt.%Mn-0.7wt.Sc)合金在室温、150-300℃中温以及350-400℃高温下拉伸时出现的几种不同类型的塑性变形失稳现象;并系统研究了Mg-5wt.%Gd合金在不同温度和应变速率下拉伸时的显微组织演变和塑性变形机制。研究结果表明:(1)Mg-5Gd-1 Mn-0.7Sc合金在460-580℃保温的过程中有大量弥散的Mn-Sc金属间化合物析出,该相对合金硬度的提高没有明显作用。经过固溶工艺制度的优化,610℃/24h被选定为该四元合金理想的固溶处理制度,在该制度下升温过程中析出的Mn-Sc金属间化合物几乎完全重新溶入基体,大幅度增加了基体中的Mn、Sc元素固溶度。Mg-5Gd合金和Mg-5Gd-1Mn-0.7Sc合金经过520℃/24h固溶处理后,在后续的200℃以上温度时效时,不具有硬化效果。在经过610℃/24h固溶处理后,在后续的200℃以上温度时效,二元合金仍然不具有硬化效应;而四元合金的硬化效果却得到显着增强,在200、250和300℃下时效的峰值硬度比固溶处理淬火态的硬度值分别提高了63%、44%和33%,这归因于沿基面密集析出的含Mn和Gd的薄片状亚稳相以及圆片状Mn2Sc相的强化作用。(2)Mg-5Gd(-1Mn-0.7Sc)挤压态样品在室温拉伸时,出现了两种类型的屈服应力下降(Yield drop)现象。第一种是起始屈服点现象(Initial yield point),它的产生是由于挤压态样品在拉伸前的热处理过程中,样品内部的位错密度得到大幅度减小,在塑性变形之初,样品内可动位错密度大量增加所至。第二种是应变时效屈服点现象,它的产生是由于卸载后的热处理过程中,固溶原子气团将可动位错钉扎,重新加载后位错挣脱固溶原子团的钉扎作用所至。虽然引起这两种室温屈服应力下降的直接原因不同,然而它们的产生都基于一个相同的物理本质:即拉伸前样品内部的可动位错密度都很小,当拉伸进入塑性变形阶段时,样品内的可动位错密度突然增加引起样品的塑性变形速率突然增大至超过外界设定的变形速率,从而导致了屈服应力下降现象的发生。(3)Mg-5Gd(-1Mn-0.7Sc)挤压态样品在150-300℃的温度和1.67×10-4s-1-1.67×10-2s-1的应变速率范围内拉伸时,应力-应变曲线呈现出锯齿状的特征-PLC效应。低温时效处理可析出大量β’相,减小基体中固溶原子的含量,从而显着地减弱了PLC效应,甚至导致了PLC效应的完全消失。本研究合金的PLC效应归因于固溶原子和位错间的交互作用,即动态应变时效效应。(4)与Mg-5Gd二元合金相比,Mg-5Gd-1Mn-0.7Sc合金的室温应变时效屈服应力下降的幅度更大,高温PLC效应的临界应变更小、应力上下波动的幅度更大,这是由于应变时效效应与固溶原子团和位错之间的相互作用是密切相关的。虽然Gd原子对应变时效效应起了主要的作用,但四元合金中,Mn原子很可能与Gd原子一起,共同形成Cottrell气团。四元合金中Gd与Mn原子共同形成的原子团对位错的钉扎作用,或者说应变时效作用就要强于二元合金中由Gd原子单独形成的固溶原子团对位错的钉扎作用。(5)Mg-5Gd挤压态合金在350-400℃、不同应变速率下进行拉伸变形,当应变速率低于4.4×10-4s-1时,应力-应变曲线上呈现出锯齿状特征。随着应变速率的下降,锯齿状应力上下波动的幅度更加明显。当应变速率达到或高于8.8x10-4s-1时,锯齿状现象消失,得到光滑的应力-应变曲线。该锯齿状曲线不属于PLC现象。(6)在400℃、8.8×10-3s-1的较高应变速率下拉伸变形时,动态再结晶现象发生,合金的晶粒得到很大程度的细化;动态再结晶是高应变速率下变形时的主要软化机制,同时动态再结晶带来的晶粒细化作用进一步加速了软化进程。在400℃、8.8×10-5s-1的较低应变速率下拉伸时,没有发生动态再结晶,而是出现了晶粒的正常长大现象。TEM观察显示,高应变速率下变形后的样品中位错密度高、位错堆积和缠结的现象明显;而低应变速率下变形后的样品中位错密度很低,不能给动态再结晶提供足够的驱动力。动态回复是400℃、低应变速率下变形时的主要软化机制,同时晶粒尺寸的增大会导致合金的强度增加,带来强化效果。动态回复产生的软化作用和晶粒粗化带来的强化作用之间相互竞争,从而导致了400℃、低应变速率下锯齿状拉伸曲线的产生。(7)在350-400℃、低应变速率下拉伸至一定变形量后缓慢卸载继而重新加载时,会产生屈服应力增大的现象;且卸载速度越慢,屈服应力提高的幅度越大。高应变速率下该现象不存在。这归因于低应变速率拉伸时,应力作用下晶粒长大的程度远大于无应力作用时的情况。缓慢卸载后样品的晶粒尺寸要大于快速卸载继而在无载荷条件下保温的样品的晶粒尺寸。正是由于晶粒增长带来的强化作用,从而导致了应力作用下缓慢卸载的样品的屈服应力提高的幅度更大。(8)Mg-5Gd挤压态合金室温拉伸时主要的变形模式是基面滑移和孪生,其次为非基面a滑移,a+c锥面滑移只在少数晶粒中参与变形。200℃拉伸时主要的变形模式也是基面滑移和孪生,同时非基面a滑移和锥面a+c滑移在大部分晶粒中启动,协调变形。室温和200℃下,晶粒沿着拉伸方向被逐渐拉长。400℃拉伸时,除了基面滑移以外,非基面a滑移、交滑移、锥面a+c滑移、位错攀移也大量参与了变形,但基面滑移仍然是最主要的滑移系,对拉伸过程中织构的演变起了最重要的作用;同时,400℃下晶界滑移和转动也发挥了重要的作用,致使拉伸过程中晶粒的形貌一直保持着等轴状。(本文来源于《中南大学》期刊2009-12-01)

张诗昌,陈伟,胡衍生[7](2009)在《AZ31镁合金超塑性拉伸载荷失稳的临界应变量》一文中研究指出在温度为380~460℃、应变速率为10-3~10-4s-1的条件下,测定了AZ31镁合金超塑性拉伸载荷失稳的临界应变量。结果表明,随着温度升高或应变速率降低,载荷失稳的临界应变量增加,并在载荷-应变曲线上出现稳定最大载荷区。(本文来源于《热加工工艺》期刊2009年10期)

李洪洋,刘海军,吕海源[8](2007)在《管材内液塑性成形中的拉伸失稳分析》一文中研究指出针对目前管材内液塑性成形中缺陷对工艺的影响,借助塑性力学分析手段,对轴向和环向的应力比对拉伸失稳极限应变的影响进行了分析。研究表明,胀形过程中,管坯的全部外载荷都是通过内部液压生成;内高压成形过程中,随应变比绝对值的增加,等效应变、环向应变及轴向应变呈指数增长趋势,而厚向应变对应力比的变化不敏感,其中集中性失稳应变量大约是分散性失稳的两倍,且随应变比绝对值的增加,集中性失稳的应变极限增加速度大于分散性失稳,破裂倾向降低明显。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2007年03期)

索忠林[9](2006)在《金属塑性与超塑性拉伸失稳及其力学解析》一文中研究指出本论文主要讨论和研究了理想试样的超塑性变形的稳定性。文中建立了描述拉伸变形过程的模型,定义和讨论了变形过程的四个失稳状态,指出Considère、Hart、Ghosh和Jonas所提出的稳定性准则描述的是应变速率敏感性材料在不同变形路径下的失稳发生。γ= 1描述的是恒应变速率拉伸变形中的失稳,γ= 1 + m描述的是恒速率拉伸变形中的失稳,而γ= 1 ? m描述的是定载荷拉伸变形过程中的失稳。由于在定载荷拉伸变形过程中,载荷是恒定的,因此载荷不能做为判断失稳的参考量,故Hart将试样截面积的变化做为判断失稳的参考量。结合数学模型给出了应变速率波动模型,利用数学模型解出了全面反映力学参量与材料参数之间关系的超塑性流动方程。对理想试样的四个失稳状态的失稳应变进行了预测,借助于数值计算的技巧给出了非理想试样断裂应变的预测公式。(本文来源于《吉林大学》期刊2006-04-24)

高光藩[10](2004)在《金属圆底双曲薄壳塑性拉伸失稳与屈曲研究及其工程应用》一文中研究指出承受均匀内压或外压,周边固定夹持的金属双曲薄壳结构,在压力密闭系统中,多作为紧急快速泄压(爆)的功能元件,或作为快开元件完成某些特定的工艺操作。拉伸型结构从初始平板形状鼓胀变形,再至破裂,具有大位移和大应变的特点。压缩型结构是板壳在拉伸型载荷作用下预拱成形的,再让壳体凸面受外压而发生屈曲破裂。这两种结构有别于常规结构的安全裕度设计方法,必须在设定的塑性拉伸失稳载荷或屈曲载荷下发生破裂。几何和物理的非线性耦合使得问题的求解十分困难,目前还缺乏高精度的失稳载荷计算方法。本文从解析方法、有限元分析方法和实验方法研究等方面对此命题进行了探讨和研究。 (1) 提出了一种改进的金属薄壳双向拉伸材料性能实验方法,计入了弹性回复对极顶曲率的影响,避免了因采取球形轮廓和均匀减薄等假设所造成的误差。从而为弹塑性有限元分析提供了更为准确的应力应变关系数据。 (2) 对承受内压、非等厚轴对称双曲薄壳,基于大塑性变形几何关系,通过严格的数学推导,建立了用微分代数方程描述的数学模型。避免了Gleyzal等建立的变形几何关系采用Taylor展开,导致求解大变形问题精度较低的不足。采用Klopfenstein-Shampine数值微分方法进行计算,可方便地获得该类结构应力、应变和位移等参量的变化规律,为改进实际工程结构的设计方法确立了更为坚实的理论基础。 在研究分析前人提出的简化几何关系导致较大误差原因的基础上,提出了一种利用本构关系、变形几何关系和静力平衡关系确定塑性拉伸失稳载荷的方法。确立了计算塑性拉伸失稳载荷的高精度工程设计计算公式。 基于双向塑性拉伸失稳条件,对幂硬化金属材料,揭示出理论塑性拉伸失稳载荷与材料的强度系数成正比,而与材料应变硬化指数的大小无关。 (3) 把非线性有限元分析技术与实验方法研究有机结合,对以大变形、变曲率和变厚度为特征的拉伸型径向透缝薄(板)壳结构、径向带槽薄壳结构等进行了较全面的研究。边界处夹持圆角对薄壳结构力学行为的影响,与相似准则r_u/S_0的大小密切相关。根大连理工大学博士学位论文据影响情况,可将其划分为4个区域,以:u/s。二0.52、1.50和2.00为界,依次是完全影响区、不稳定区、亚稳定区和非影响区,这为实际工程设计提供了可靠的理论依据。 确立了相对挠曲高度、桥长及相对减弱槽深等基本结构参数与塑性拉伸失稳载荷间的具体数量关系。在此基础上,对上述拉伸型结构建立了塑性拉伸失稳载荷的高精度设计计算公式,填补了当今该领域工程界尚缺乏高精度理论设计计算方法的空白。 (4)采用“波型缺陷”分析方法,将线性屈曲分析所得一阶特征值屈曲模态作为结构的初始缺陷,对压缩型轴对称薄壳结构和圆底双曲带槽薄壳结构,进行了非线性屈曲分析。 首先研究了边界负曲率段对整体结构屈曲行为的影响,发现当相似准则;了d介于1.43x10一3一9.05x10一3的范围内时,初始屈曲发生于极顶区域,负曲率段对结构的影响极小,屈曲载荷值十分稳定。如果:u/d大于9.05 x 10一3,初始屈曲便会发生在边界负曲率段,屈曲载荷会随;了d的增加而不断降低。可以认为:;u/d为9.05 x 10一3是此类结构发生失稳的一个重要分支点。 进而,又研究了相对挠曲高度、厚径比和相对减弱槽深等基本结构参数对屈曲载荷的影响规律,在此基础上,建立了结构屈曲载荷的高精度设计计算公式,具有重要的实用价值。关键词:爆破片;塑性拉伸失稳;弹塑性屈曲;双向拉伸实验;有限元方法(本文来源于《大连理工大学》期刊2004-08-01)

塑性拉伸失稳论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过不同热处理或热机械处理工艺获得了共析钢的4种不同组织,即2种片层间距的珠光体,球化珠光体以及超细晶(α+θ)复相组织。利用室温单轴拉伸实验、SEM及TEM分析了组织状态对共析钢力学性能和塑性失稳行为的影响,结果表明:细化片层间距可以改善片层珠光体组织的协调变形能力并提高强度,均匀伸长率有所降低的同时总伸长率提高。细片层珠光体的拉伸变形失稳符合塑性失稳判据,但不同片层间距的片层珠光体拉伸断裂均属于准解理断裂。与片层珠光体组织相比,球化珠光体和超细晶(α+θ)复相组织的协调变形能力强,虽然在均匀塑性变形阶段均存在少量渗碳体粒子开裂的情况,但拉伸变形失稳均符合塑性失稳判据,拉伸断裂为韧性断裂。与片层珠光体和球化珠光体相比,超细晶(α+θ)复相组织具有较好的强度-塑性配合。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

塑性拉伸失稳论文参考文献

[1].夏梦.基于塑性拉伸失稳理论的板料成形极限预测[D].上海交通大学.2015

[2].郑成思,李龙飞,杨王玥,孙祖庆.不同组织共析钢室温拉伸变形的塑性失稳[J].材料热处理学报.2014

[3].刘润霞.雷管壳局部拉伸塑性失稳数值分析[J].科技信息.2012

[4].刘大海,于海平,李春峰.5052铝合金板材磁脉冲动态拉伸塑性失稳分析[J].金属学报.2012

[5].陈将军,高光藩,王国栋.含凹坑缺陷管道的塑性拉伸失稳载荷分析[J].煤矿机械.2010

[6].方西亚.Mg-Gd(-Mn-Sc)合金拉伸变形时的塑性失稳行为及变形机制的研究[D].中南大学.2009

[7].张诗昌,陈伟,胡衍生.AZ31镁合金超塑性拉伸载荷失稳的临界应变量[J].热加工工艺.2009

[8].李洪洋,刘海军,吕海源.管材内液塑性成形中的拉伸失稳分析[J].塑性工程学报.2007

[9].索忠林.金属塑性与超塑性拉伸失稳及其力学解析[D].吉林大学.2006

[10].高光藩.金属圆底双曲薄壳塑性拉伸失稳与屈曲研究及其工程应用[D].大连理工大学.2004

论文知识图

含凹坑缺陷管道的塑性拉伸失稳载...垂直位移的变化实验观察的两种破裂形式).1叁种结构环向应力云圈as/不同处理条件下试样的室温拉伸应力-应...侧面L×S面EBSD结果(a)0.05C5Mn3Al钢...

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塑性拉伸失稳论文_夏梦
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