检索结果-内蒙古大学图书馆

锻压技术 2021年第11期46卷 225-230页

作者：黄东英徐亮刘晓红广西大学广西有色金属及特色材料加工重点实验室广西南宁530004 柳州柳新汽车冲压有限公司广西柳州545000

对淬火和高温回火的中碳低合金钢进行准静态室温拉伸实验以及不同应变速率下的室温冲击压缩实验,发现中碳低合金钢具有明显的应变速率敏感效应与增塑效应。为了建立能真实反映中碳低合金钢在较强冲击载荷下塑性变形特征的本构模型,通过... 详细信息

对淬火和高温回火的中碳低合金钢进行准静态室温拉伸实验以及不同应变速率下的室温冲击压缩实验,发现中碳低合金钢具有明显的应变速率敏感效应与增塑效应。为了建立能真实反映中碳低合金钢在较强冲击载荷下塑性变形特征的本构模型,通过引进绝热温升热软化项,以及修正应变速率敏感系数来改进传统的johnson-cook (j-c)本构模型,并采用多变量线性拟合与遗传算法(GA)求解模型参数。结果显示:在不同应变速率下,改进的j-c本构模型结果与实验结果吻合效果较好。表明改进的j-c本构模型可以很好地描述中碳低合金钢在动态冲击载荷下的力学行为,为工程中采用数值模拟方法研究中碳低合金钢的动态力学行为提供理论参考。

关键词：中碳低合金钢动态力学性能 j-c本构模型冲击压缩应变速率效应

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38crMoAl高强度钢动态力学性能及其j-c本构模型

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机械工程材料 2021年第5期45卷 76-83页

作者：包志强张勇张柱柱樊伟杰孟莉莉海军航空大学青岛校区青岛266041 中国航空制造技术研究院北京100024

分别利用液压试验机和分离式霍普金森压杆试验装置对38crMoAl高强度钢进行低应变速率(10^(-4),10^(-3),10^(-2) s^(-1))下的准静态压缩试验和高应变速率(850~4 500 s^(-1))下的动态压缩试验,研究了该钢的动态压缩力学性能以及动态压缩... 详细信息

分别利用液压试验机和分离式霍普金森压杆试验装置对38crMoAl高强度钢进行低应变速率(10^(-4),10^(-3),10^(-2) s^(-1))下的准静态压缩试验和高应变速率(850~4 500 s^(-1))下的动态压缩试验,研究了该钢的动态压缩力学性能以及动态压缩后的显微组织;考虑应变速率强化效应和绝热效应对johnson-cook(j-c)本构模型进行修正,并进行了试验验证。结果表明:试验钢的真实屈服强度随着压缩应变速率的增加而增大,表现出应变速率强化效应;经高应变速率压缩后,试验钢中出现了具有一定耐蚀性的强化区;修正后的j-c本构模型预测得到试验钢在不同应变速率下的真应力与试验结果的平均相对误差范围为1.76%~3.99%,这表明修正后的j-c本构模型能够准确地描述该钢的动态压缩力学特性。

关键词： 38crMoAl钢分离式霍普金森压杆试验 j-c本构模型应变速率强化效应绝热效应

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强腐蚀桥梁钢Q345的j-c本构模型及数值模拟

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郑州大学学报（工学版） 2021年第6期42卷 99-104页

作者：张浩乔文靖杨帆朱浩云西安工业大学建筑工程学院陕西西安710021

为了研究桥梁钢Q345在强酸腐蚀下的应力流动变化规律,将18根桥梁钢Q345试件置于质量分数为36%工业盐酸中,分别浸泡0、1、4、12、48、72 h,并通过准静态拉伸试验得到工程应力-应变曲线,利用Origin软件对颈缩前的真实应力-应变曲线进行拟... 详细信息

为了研究桥梁钢Q345在强酸腐蚀下的应力流动变化规律,将18根桥梁钢Q345试件置于质量分数为36%工业盐酸中,分别浸泡0、1、4、12、48、72 h,并通过准静态拉伸试验得到工程应力-应变曲线,利用Origin软件对颈缩前的真实应力-应变曲线进行拟合,获得了基于j-c模型的强腐蚀桥梁钢Q345弹塑性本构关系。在此基础上,建立ABAQUS有限元模型并加入柔性金属损伤演化以模拟钢板的应力流动规律及颈缩破坏,分析不同强酸腐蚀时间对桥梁钢Q345力学性能退化的影响。结果表明:腐蚀率为0.53%、1.22%、2.47%、4.12%、4.98%的桥梁钢Q345弹性模量分别下降了1.26%、2.36%、4.04%、7.01%、10.93%,屈服强度分别下降了0.61%、2.61%、3.56%、5.37%、6.82%,极限强度分别下降了0.42%、2.31%、3.57%、4.58%、6.42%;腐蚀时间超过12 h后,桥梁钢板的力学性能下降速率曲线较为平缓。j-c本构模型能很好地模拟强腐蚀下桥梁钢的应力流动,采用柔性损伤演化能准确地模拟强腐蚀钢材的延性退化行为。

关键词：强腐蚀桥梁钢Q345 j-c本构模型有限元模拟柔性损伤

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核电站常用管道材料j-c本构模型参数识别及验证

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压力容器 2024年第6期41卷 8-15页

作者：高宁徐刚张亮陈勇戴翔贾文杰赵弟宏范霁康山东核电有限公司山东海阳265116 上海核工程研究设计院有限公司上海200233 南京理工大学南京210094

针对核电站管道在受到地震等灾害产生的偶然冲击载荷作用时的应力流动与变形情况,采用电子万能试验机和高速拉伸试验机,分别对碳钢A106(A-106 GR.B)、不锈钢304L(A-312 TP304L)、合金钢A335(A-335 GR.P11)3种核电站常用的管道材料进行... 详细信息

针对核电站管道在受到地震等灾害产生的偶然冲击载荷作用时的应力流动与变形情况,采用电子万能试验机和高速拉伸试验机,分别对碳钢A106(A-106 GR.B)、不锈钢304L(A-312 TP304L)、合金钢A335(A-335 GR.P11)3种核电站常用的管道材料进行准静态拉伸与动态拉伸试验,并根据试验所得结果拟合建立了3种材料的johnson-cook(j-c)本构模型。利用Abaqus有限元分析软件建立管道的冲击模型,并通过冲击试验台架对仿真结果进行验证。结果表明,3种材料都出现了明显的应变率强化效应,A335的抗冲击能力更好一些,304L与A106抗冲击能力差别不大。试验结果与仿真结果吻合度良好,拟合得到的j-c本构模型参数可靠性较高,能够准确地描述材料在冲击载荷下的应力流动与变形行为,对核电站常用管道受冲击载荷作用仿真分析研究具有十分重要的意义。

关键词：核电站管道力学性能 j-c本构模型冲击载荷

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基于修正j-c本构模型的固溶态7050铝合金中温变形行为研究

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锻压技术 2024年第6期49卷 221-226页

作者：黎燕潘成海滕海灏王敬梁强重庆工商大学机械工程学院重庆400067 重庆工商大学工程训练中心重庆400067 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044

为研究固溶态7050铝合金的中温变形行为,在变形温度为333~523K、应变速率为0.001~0.1s^(-1)的条件下进行了中温压缩实验,构建了一种考虑温度和应变速率的修正j-c本构模型。结果表明:在所研究的条件下,当应变在0.1以下时,应力随着应变的... 详细信息

为研究固溶态7050铝合金的中温变形行为,在变形温度为333~523K、应变速率为0.001~0.1s^(-1)的条件下进行了中温压缩实验,构建了一种考虑温度和应变速率的修正j-c本构模型。结果表明:在所研究的条件下,当应变在0.1以下时,应力随着应变的增加而增加;当应变在0.1以上时,应力趋于平稳状态。固溶态7050铝合金的温度软化效应显著。对比真实应力-真实应变数据与经典j-c本构模型预测数据、修正j-c本构模型预测数据发现,修正j-c本构模型预测数据与真实应力-真实应变数据的误差在±5%以内,表明修正j-c本构模型具有较高的预测精度和扩展性,可准确地描述固溶态7050铝合金在中温阶段的流动应力特性。

关键词：固溶态7050铝合金 j-c本构模型中温变形行为应力应变

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基于j-c本构模型的2A12铝合金高速铣削特性研究

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兰州理工大学学报 2021年第6期47卷 45-49页

作者：赵家黎邵坤鹏张盼盼代燕霞兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

针对高速切削过程中切削参数选取优化问题,基于ABAQUS软件建立硬质合金刀具高速切削2A12铝合金有限元模型,通过仿真方法分析切削参数和刀具参数对切削力的影响,并进行铣削实验对仿真结果进行对比.误差在17%以内,验证了仿真模型的可用性... 详细信息

针对高速切削过程中切削参数选取优化问题,基于ABAQUS软件建立硬质合金刀具高速切削2A12铝合金有限元模型,通过仿真方法分析切削参数和刀具参数对切削力的影响,并进行铣削实验对仿真结果进行对比.误差在17%以内,验证了仿真模型的可用性.为高速铣削铝合金工件过程中,选择合理刀具几何参数与切削参数提供了理论依据.

关键词： j-c本构模型 2A12铝合金高速切削切削加工仿真

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GH4169高温合金j-c本构模型的有限元模拟

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中国金属通报 2023年第2期 80-82页

作者：董润泽宁天阳徐天昊苏孺董会苁河北科技大学材料科学与工程学院

镍基高温合金具有十分优良的高温性能,因此被广泛应用在航空航天领域.为了探究固溶+时效状态下的GH4169镍基高温合金的力学性能,在应变速率为0.01s-1,0.1s-1,1s-1三种条件,以及20℃~650℃不同温度下进行了拉伸试验,并用所得的实验数据对... 详细信息

镍基高温合金具有十分优良的高温性能,因此被广泛应用在航空航天领域.为了探究固溶+时效状态下的GH4169镍基高温合金的力学性能,在应变速率为0.01s-1,0.1s-1,1s-1三种条件,以及20℃~650℃不同温度下进行了拉伸试验,并用所得的实验数据对j-c本构模型的各个参数进行了拟合.用所得的模型对材料的拉伸行为进行有限元模拟,验证实验结果.研究表明:固溶+时效状态下的GH4169镍基高温合金的应力应变会随着温度的变化而变化,并且温度对其影响比较大.以实验结果为基础建立的j-c本构模型所进行的模拟结果与实验结果较为一致,证明了该模型可以在一定的范围内准确地预测GH4169的应力应变.

关键词： GH4169高温合金 j-c本构模型有限元模拟

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粉末高温合金FGH96j--c本构模型修正及锯齿形切屑仿真研究

粉末高温合金FGH96J--C本构模型修正及锯齿形切屑仿真研究

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作者：凌晨山东大学

学位级别：硕士

随着我国商用和军用大飞机不断发展，航空发动机需满足高推重比要求，因此对涡轮盘的材料要求也日趋严格。粉末高温合金相比于传统铸造高温合金，其组织均匀、宏观偏析小、合金化程度高等优点，已成为高性能航空发动机涡轮盘的首选材料... 详细信息

随着我国商用和军用大飞机不断发展，航空发动机需满足高推重比要求，因此对涡轮盘的材料要求也日趋严格。粉末高温合金相比于传统铸造高温合金，其组织均匀、宏观偏析小、合金化程度高等优点，已成为高性能航空发动机涡轮盘的首选材料。然而，由于粉末高温合金优异的性能，使得其在高效高质量切削加工面临极大挑战。切削加工时刀具与工件的剪切、挤压和摩擦等作用为材料动态再结晶形核提供了驱动力，诱发粉末高温合金的动态再结晶行为，导致材料的微观结构改变，进一步引起粉末高温合金宏观力学行为的变化。目前，针对粉末高温合金在高速切削过程中的再结晶引起的宏微观变形协同效应仍处于探索阶段。针对这一问题，通过不同加载条件下的力学性能测试手段获得了粉末高温合金的动态力学性能;基于实验结果，建立了描述切削过程流动应力与微观组织演变的关系的j-c本构模型;基于修正j-c本构模型，实现了粉末高温合金切削加工锯齿形切屑的有限元仿真及形成机理分析。　　研究了粉末高温合金FGH96高温高应变率加载条件下的动态力学性能。通过万能试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对FGH96进行了力学性能测试，获得了FGH96在较宽应变速率范围(0.0001 s-1,4000 s-1～12000 s-1)和较宽温度范围(25℃～800℃)下的应力-应变曲线，分析了实验条件下FGH96的动态力学性能。结果表明，在塑性变形阶段，FGH96的动态力学行为受到了应变硬化、应变率硬化、热软化以及再结晶软化的耦合影响。在此基础上，进一步探讨了热力学参数耦合效应对FGH96流动应力的影响机制，分析了 FGH96流动应力的应变率敏感性和温度敏感性，为建立高温高应变率条件下的修正j-c本构模型奠定基础。　　建立了考虑动态再结晶软化效应的修正j-c本构模型。首先，基于动态力学性能实验数据，提出了通过添加动态再结晶软化修正项的形式对j-c本构模型进行修正。通过对比参数求解方法，选取了求解精度更高的参数方法。通过与其他学者所提出的考虑再结晶软化的修正j-c本构模型对比，选取了精度更高的修正本构模型，为下一步切削过程仿真提供基础。　　基于提出的考虑再结晶软化修正j-c本构模型，实现了切削加工FGH96有限元仿真建模，并阐述了锯齿形切屑形成机制。首先，通过子程序将修正j-c本构模型嵌入，建立了直角切削FGH96的有限元仿真模型。通过与切削实验获得的切削力、切屑形貌和第一变形区应变率场分布等数据对比，验证了 FGH96切削有限元仿真模型的有效性。最后，基于建立的FGH96切削仿真模型，表征了应变率、应变和温度等热力载荷参数对锯齿形切屑形成过程的影响，阐述了考虑动态再结晶影响的锯齿形切屑形成机制。　　本课题得到了国家自然科学青年基金(编号:52105460)“粉末高温合金切削加工宏微观多尺度变形协同效应与动态再结晶机制研究”的资助。

关键词：粉末高温合金切削加工动态再结晶变形协同效应 j-c本构模型锯齿形切屑有限元仿真

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Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金的johnson-cook本构模型及失效参数研究

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稀有金属材料与工程 2025年第3期54卷 714-721页

作者：郅慧栋郭保全丁宁闫钊鸣朱家萱万晨中北大学智能武器研究院山西太原030051 中北大学机电工程学院山西太原030051 中北大学材料科学与工程学院山西太原030051 火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710051

研究了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在不同应变率下的力学行为和断裂失效行为,开展了基于johnson-cook(j-c)本构模型和失效模型的参数标定及验证。利用万能试验机对该镁合金进行不同温度下的准静态拉伸试验,并且利用Hopkinson杆开展高应变率... 详细信息

研究了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在不同应变率下的力学行为和断裂失效行为,开展了基于johnson-cook(j-c)本构模型和失效模型的参数标定及验证。利用万能试验机对该镁合金进行不同温度下的准静态拉伸试验,并且利用Hopkinson杆开展高应变率(1000~3000 s^(-1))下的动态拉伸试验;根据试验数据对j-c本构模型中的应变率强化项和热软化项进行了修正,并标定相关模型参数。进一步开展数据仿真分析,并对比试验与仿真的断裂位置和真应力-应变曲线,验证失效模型参数的可靠性。使用SEM对镁合金断口微观形貌进行观察,探究温度、应变率对镁合金失效影响的微观行为特征,镁合金在准静态拉伸与动态拉伸过程中断口形貌中均发现了韧窝与解理台阶,为混合断裂机制,且高应变速率下解理台阶稍多,这与镁合金高应变速率下的应变敏感性有关;而在高温拉伸过程中表现为韧性断裂。

关键词： Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金 j-c本构模型 j-c失效模型断裂应变

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基于修正j-c和BP神经网络模型的超细晶纯钛动态本构行为

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稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 409-416页

作者：刘晓燕李帅康杨西荣西安建筑科技大学冶金工程学院陕西西安710055

为研究超细晶纯钛在高温、高应变速率加载下的复杂力学行为,建立能够准确描述其动态力学行为的模型,对超细晶纯钛在温度为300~450℃,应变速率为2000~3000 s^(-1)下进行了动态冲击实验,获得真应力-真应变曲线。结果表明:在所研究的条件下... 详细信息

为研究超细晶纯钛在高温、高应变速率加载下的复杂力学行为,建立能够准确描述其动态力学行为的模型,对超细晶纯钛在温度为300~450℃,应变速率为2000~3000 s^(-1)下进行了动态冲击实验,获得真应力-真应变曲线。结果表明:在所研究的条件下,真应力-真应变曲线均表现为明显的“双应力峰”特征,晶界处的位错湮灭、重新排列及后续绝热剪切带的形成是两次应力减小的主要因素,流动应力均表现出正应变速率敏感性和负温度敏感性。综合考虑应变硬化、应变速率硬化和热软化效应,提出一种修正j-c本构模型和BP人工神经网络模型,并对两种模型进行了准确性分析。结果表明BP人工神经网络模型能够更好地预测超细晶纯钛的动态力学行为,相关系数可达0.97065,平均相对误差(AARE)仅为4.63%。

关键词：超细晶 j-c本构模型 BP人工神经网络模型动态本构行为

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