检索结果-内蒙古大学图书馆

爆炸与冲击 2013年第S1期33卷 1-7页

作者：陈小伟郎林中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,采用Lagrange方法和johnson-cook本构模型,对分段间隔相同而分段体长径比不同的理想分段杆和分段体长径比相同而分段间隔不同的理想分段杆侵彻半无限厚钢靶进行了三维数值模拟。计算结果表明:分段体... 详细信息

利用显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA,采用Lagrange方法和johnson-cook本构模型,对分段间隔相同而分段体长径比不同的理想分段杆和分段体长径比相同而分段间隔不同的理想分段杆侵彻半无限厚钢靶进行了三维数值模拟。计算结果表明:分段体长径比和分段间隔对侵彻深度的影响均不是单调的增加或减小,而是存在一个最优值范围。

关键词：爆炸力学分段间隔 johnson-cook本构模型分段杆侵彻深度长径比

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火箭橇滑靴用30CrMnSiNi2A钢的静、动态力学行为

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材料热处理学报 2024年第2期45卷 164-173页

作者：闫华东赵卫星时丕顺张启洞中国兵器工业试验测试研究院陕西华阴714200

30CrMnSiNi2A钢因其良好的塑性、韧性及抗冲击性能,已作为滑靴材料应用于高超声速火箭橇试验中。获得30CrMnSiNi2A钢宽温度域、宽应变速率范围内的本构模型是基于数值方法开展火箭橇刨削问题研究的必要条件。通过准静态压缩实验和动态... 详细信息

30CrMnSiNi2A钢因其良好的塑性、韧性及抗冲击性能,已作为滑靴材料应用于高超声速火箭橇试验中。获得30CrMnSiNi2A钢宽温度域、宽应变速率范围内的本构模型是基于数值方法开展火箭橇刨削问题研究的必要条件。通过准静态压缩实验和动态冲击实验研究了30CrMnSiNi2A钢在25~800℃温度区间、0.0005~10000 s^(-1)应变速率范围内的静、动态力学性能,分析了应变速率和温度对30CrMnSiNi2A钢流动行为的影响,讨论了该材料的应变速率敏感性和温度敏感性,并进一步利用准静态压缩实验数据与动态冲击实验数据,建立了能够考虑应变速率和温度效应的johnson-cook本构模型。结果表明:30CrMnSiNi2A钢的极限抗压强度并非单一地随应变速率的变化而变化,并且应变速率对极限抗压强度的影响不大;不管是承受准静态压缩还是动态冲击,30CrMnSiNi2A钢均表现出较强的热软化效应,温度敏感系数随着温度的升高而升高;johnson-cook本构模型能够有效预测出不同温度、不同应变速率条件下30CrMnSiNi2A钢的真实响应行为。

关键词： 30CrMnSiNi2A钢火箭橇力学性能 johnson-cook本构模型

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聚醚酮酮材料个性化人工颅骨植入体热压成型工艺仿真及实验

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高技术通讯 2024年第12期34卷 1297-1306页

作者：游嘉张青青程康杰徐略乾姜献峰 MSH Al-Furjan 刘云峰浙江工业大学机械工程学院杭州310023 浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部/浙江省重点实验室杭州310023 浙江工业大学高端激光制造装备省部共建协同创新中心杭州310023 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

创伤、肿瘤切除等引起的成人颅骨缺损高发,临床上对个性化人工颅骨植入体有较大的需求,而钛合金等金属材料人工颅骨植入体存在热学、力学性能与骨不匹配等诸多弊端,聚醚酮酮(PEKK)材料具有与人体骨组织相近的热学和力学性能,以及优异的... 详细信息

创伤、肿瘤切除等引起的成人颅骨缺损高发,临床上对个性化人工颅骨植入体有较大的需求,而钛合金等金属材料人工颅骨植入体存在热学、力学性能与骨不匹配等诸多弊端,聚醚酮酮(PEKK)材料具有与人体骨组织相近的热学和力学性能,以及优异的耐磨性、稳定的物理化学性能和良好的生物相容性,用于颅骨植入体非常适合。本文基于拉伸实验数据,构建了PEKK的johnson-cook本构模型,并通过PEKK人工颅骨的热压成型有限元仿真,模拟了不同成型温度和压边力下的成型过程,获得了最佳热压成型工艺参数,最后通过PEKK热压成型实验验证了个性化人工颅骨植入体成型工艺的效果。

关键词：个性化人工颅骨植入体热压成型聚醚酮酮(PEKK) johnson-cook本构模型

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20CrMnTi淬硬钢的动态力学性能及其本构模型

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机械科学与技术 2024年第12期43卷 2114-2122页

作者：盛精吕浩宇向铁明王志敏黄丛林厦门理工学院福建省客车先进设计与制造重点实验室福建厦门361024 神龙汽车有限公司襄阳工厂湖北襄阳441004

为了厘清20CrMnTi淬硬钢在高温、高应变率下流动应力变化规律,采用了分离式Hopkinson压杆装置对试件在20℃、200℃、400℃、600℃和800℃条件下的动态力学行为开展了研究。分析了应变、应变率与温度对流动应力的作用规律,构建了材料的Jo... 详细信息

为了厘清20CrMnTi淬硬钢在高温、高应变率下流动应力变化规律,采用了分离式Hopkinson压杆装置对试件在20℃、200℃、400℃、600℃和800℃条件下的动态力学行为开展了研究。分析了应变、应变率与温度对流动应力的作用规律,构建了材料的johnson-cook本构模型。实验结果表明:材料的应变硬化效应随着温度的上升逐渐减弱,且流动应力达到峰值对应的应变愈小;材料在20~600℃温度范围内,有动态应变时效现象发生;在800℃时材料对应变率表现出较强的敏感性;材料对温度的敏感性较强。通过将应变与温度软化项相关联,对J-C本构模型进行修正。修正后的模型能更为准确的描述20CrMnTi淬硬钢的动态力学行为。

关键词： 20CrMnTi淬硬钢 johnson-cook本构模型应变率敏感性温度敏感性动态应变时效

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纯铁在高应变率下的流动应力特征及其动态塑性本构关系

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塑性工程学报 2009年第5期16卷 125-129页

作者：包卫平张毅任学平北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京首钢吉泰安新材料有限公司北京102206

利用MTS材料试验机和分离式Hopkinson压杆实验装置，对锻造后经930℃下退火2h的纯铁材料进行压缩实验，测定纯铁在准静态条件（10^-3～10^0s^-1）和高应变率（650s^-1-8500s^-1）下的应力一应变曲线。实验结果表明，纯铁是应变率敏感材... 详细信息

利用MTS材料试验机和分离式Hopkinson压杆实验装置，对锻造后经930℃下退火2h的纯铁材料进行压缩实验，测定纯铁在准静态条件（10^-3～10^0s^-1）和高应变率（650s^-1-8500s^-1）下的应力一应变曲线。实验结果表明，纯铁是应变率敏感材料，纯铁在高应变率条件下，具有应变率增强、增塑以及应变强化效应，高应变率下的塑性变形过程中产生的绝热升温对材料具有热软化作用。基于johnson-cook（J—C）本构模型，引入绝热温升软化项对模型进行修正，通过实验数据拟合得到了纯铁的动态塑性本构关系，模型计算结果和实验结果证明，该模型可以较好地预测纯铁在高应变率下的塑性流动应力。

关键词：纯铁高应变率应力-应变流动应力 johnson-cook本构模型

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电铸Ni-W合金高应变率下的流变应力特征

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兵器材料科学与工程 2012年第3期35卷 34-38页

作者：成生伟田文怀北京科技大学材料科学与工程学院材料物理化学系北京100083

利用Gleeble-1500型热模拟机和分离式Hopkinson压杆实验装置,对700℃下退火2 h的电铸Ni-W合金进行压缩试验,测定合金在准静态条件（10-3~10-1s-1）和高应变率（650~2 200 s-1）下的应力-应变曲线。结果表明,在高应变率条件下,电铸Ni-W... 详细信息

利用Gleeble-1500型热模拟机和分离式Hopkinson压杆实验装置,对700℃下退火2 h的电铸Ni-W合金进行压缩试验,测定合金在准静态条件（10-3~10-1s-1）和高应变率（650~2 200 s-1）下的应力-应变曲线。结果表明,在高应变率条件下,电铸Ni-W合金具有应变率增强、增塑及应变强化效应。高应变率下的塑性变形过程中产生的绝热升温对材料起软化作用。基于johnson-cook（J-C）本构模型,引入绝热温升软化项对模型进行修正,通过实验数据拟合得到电铸Ni-W合金的动态塑性本构关系。

关键词：电铸 Ni-W合金高应变率流动应力 johnson-cook本构模型

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S580B钢中低应变率动态拉伸试验方法及本构表征研究

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机械科学与技术 2018年第1期37卷 125-131页

作者：葛宇静白春玉惠旭龙刘小川中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安710065

以S580B钢为研究对象,利用高速液压伺服材料试验机开展了其在中、低应变率范围的动态拉伸试验。提出了一种借助静态标定试验来间接测量动态载荷的方法,通过数字散斑相关方法测量应变场,获得了不同应变率下的真实应力-应变曲线,试验结果... 详细信息

以S580B钢为研究对象,利用高速液压伺服材料试验机开展了其在中、低应变率范围的动态拉伸试验。提出了一种借助静态标定试验来间接测量动态载荷的方法,通过数字散斑相关方法测量应变场,获得了不同应变率下的真实应力-应变曲线,试验结果显示此材料具有明显的应变硬化效应和应变率敏感性。基于试验数据,采用johnson-cook模型拟合得到了S580B钢的动态本构方程,以其作为试验件有限元仿真的材料参数,仿真结果验证了拟合的动态本构方程能够较为准确地表征S580B钢的动态力学特性。

关键词：中低应变率载荷测试数字散斑相关方法动态力学性能 johnson-cook本构模型

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基于DIC的H60黄铜缺口力学性能研究

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实验技术与管理 2022年第8期39卷 72-78页

作者：王梧旭陈志新黄书烽彭小龙东华理工大学机械与电子工程学院江西南昌330013

为研究缺口对金属材料力学性能的影响,以供水管道用H60黄铜缺口件为研究对象,基于正交试验的设计方法进行试验,采用三维数字散斑变形应变测量系统和万能拉伸试验机,测量并分析了黄铜的抗拉强度、屈服强度等力学性能参数及应力应变曲线,... 详细信息

为研究缺口对金属材料力学性能的影响,以供水管道用H60黄铜缺口件为研究对象,基于正交试验的设计方法进行试验,采用三维数字散斑变形应变测量系统和万能拉伸试验机,测量并分析了黄铜的抗拉强度、屈服强度等力学性能参数及应力应变曲线,得到了在板材颈缩处的应变场与位移场。分析试验得到的数据,对johnson-cook本构模型的材料参数进行标定,最后将johnson-cook本构模型的材料参数应用于ABAQUS软件的动力显式分析中,模拟拉伸试验的过程,与三维数字图像相关法得到的数据作了全场对比,结果误差在允许范围内,验证了模拟的可行性与实用性。

关键词：力学性能三维数字图像相关法 johnson-cook本构模型 ABAQUS软件

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Mg-Gd-Y合金的塑性变形特征研究

Mg-Gd-Y合金的塑性变形特征研究

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作者：侯清宇南京理工大学

学位级别：博士

变形镁合金的综合力学性能通常优于铸造镁合金,其中的Mg-Gd-Y合金具有优良的室温和高温强度及优良的蠕变抗力,有望在航空航天、武器制造和高性能汽车等领域得到成功应用。尽管如此,由于镁合金的密排六方晶体结构导致的有限滑移系,所以... 详细信息

变形镁合金的综合力学性能通常优于铸造镁合金,其中的Mg-Gd-Y合金具有优良的室温和高温强度及优良的蠕变抗力,有望在航空航天、武器制造和高性能汽车等领域得到成功应用。尽管如此,由于镁合金的密排六方晶体结构导致的有限滑移系,所以在宏观上表现为塑性较差,成为阻碍变形镁合金应用的主要障碍。能有效改善镁合金低塑性的手段之一是通过在一定温度(通常是高温)及应变速率下对其进行塑性变形使其晶粒细化。镁合金的变形对温度和应变速率非常敏感,在一定变形条件下,其塑性变形是一个受位错滑移,交滑移和攀移、空位扩散、晶界滑动和机械孪生等多种机制控制的过程。已有的研究表明,在多晶镁合金的塑性变形过程中,多种塑性变形机制相互协同、竞争和转换。另外,动态再结晶或局部剪切变形也会对其塑性变形行为产生很大影响。对于高稀土含量的Mg-Gd-Y系合金而言,虽然对其塑性变形特征及机制已做了大量的研究工作,依然存在许多亟待解决的问题,主要体现在：(1)采用基于位错热激活的回复蠕变理论建立了关于镁合金的高温变形应变速率本构方程,然后通过所求得的表观激活能来判断合金在一定变形条件下的塑性变形机制。但对Mg-Gd-Y系合金而言,采用基于回复蠕变理论构建高温变形应变速率本构方程时,本构方程的适用范围没有进行详细的研究。(2)机械孪生是Mg-Gd-Y系合金塑性变形的重要协调机制,其对塑性变形的贡献与孪生模式有很大的关系。已有关于该系合金孪生模式的分析大都采用纯镁或其它镁合金,特别是Mg-Al-Zn系合金的研究结果。但孪生模式与点阵参数直接相关,而合金元素的种类和含量对点阵参数的影响很大。这就导致采用纯镁或其它镁合金的研究结果来分析高稀土含量Mg-Gd-Y系合金的孪生模式时,因点阵参数的差异,可能引起判断结果的不同。(3)已有关于Mg-Gd-Y系合金的高速变形组织的研究表明,该系合金在高速变形时存在绝热剪切带,但还没有给出该系合金出现绝热剪切带的判据。本研究主要围绕以上三个问题展开工作。采用已有关于镁合金的位错滑移、交滑移和攀移(位错热激活的回复蠕变)和空位扩散等应变速率本构方程,构建不同晶粒尺寸的镁合金的塑性变形机制图,研究Mg-Gd-Y系合金在不同变形条件下占主导地位的塑性变形机制；采用Gleeble热模拟压缩和分离式霍普金森压杆(SHPB)手段对Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金进行不同应变速率和不同温度的压缩变形试验；尝试采用位错热激活的回复蠕变理论建立该合金的高温变形应变速率本构方程；采用X射线衍射(XRD) Rietveld全谱分析方法获得形变前Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的点阵参数及c/a轴比；采用透射电镜(TEM)微观分析与最小切变理论相结合的方法对该合金在300～500℃及0.01～20s-1下压缩变形过程中的孪晶特征、孪生模式及优先启动的孪生模式进行研究；采用光学组织、TEM微观观察、XRD等方法分析该合金在上述变形条件下的变形特征及变形机制；采用改进的Johson-cook (J-C)本构模型建立晶粒尺寸为10μm的Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金的高速变形本构方程,并对该合金出现绝热剪切带的条件进行研究。研究的主要结论如下： (1)在剪应变速率10-6～102s-1和熔点归一化温度0～1范围内,镁合金的塑性变形机制图主要由声子或电子拖曳、位错滑移/机械孪生、位错攀移/交滑移(幂律蠕变)、空位扩散(扩散蠕变)及Harper-Dorn (H-D)蠕变等区域构成。随晶粒尺寸减小,幂律蠕变区减小,扩散蠕变或H-D蠕变区增大。当晶粒尺寸减小到0.1μm时,幂律蠕变区几乎由晶界扩散控制的扩散蠕变区所代替。H-D蠕变区仅在～204～255μm的晶粒尺寸范围内存在,此时扩散蠕变区消失。当晶粒尺寸大于～255μm时,H-D蠕变和扩散蠕变区均消失,晶粒尺寸对变形机制图的影响减小。可用镁合金的塑性变形机制图研究Mg-Gd-Y系合金在一定变形条件下占主导地位的塑性变形机制。但当机械孪生等非位错热激活机制对该系合金的塑性变形起重要甚至主导作用时,就需要考虑这些机制对塑性变形机制图的影响。 (2)无织构的Mg-10Gd-2Y-0.5Zr合金在300～35℃及0.01～20s-1下的塑性变形主要由基面位错滑移和机械孪生所控制,在350℃及20s-1下还出现了由动态再结晶晶粒构成的局部剪切变形带(转变带)。孪生过程是通过{10T1}系孪生生成具有台阶特征的一次孪晶,并在此台阶附近通过{1012}系孪生在此一次孪晶内生成二次孪晶而实现的。孪晶的面积分数随应变速率的提高先增大后减小,其最大值出现的应变速率由300℃时的10s-1降低到350℃时的5s-1。压缩变形温度提高到400～500℃时,该合金在0.01～20s-1下的压缩变形组织主要由转

关键词： Mg-Gd-Y合金变形机制图孪生模式最小切变理论转变带回复蠕变 johnson-cook本构模型绝热剪切带

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基于DIC的SiCp/Al复合材料缺口力学性能研究

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实验技术与管理 2023年第6期40卷 121-127页

作者：张哲陈志新王梧旭东华理工大学机械与电子工程学院江西南昌330013

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)有着优异的力学性能,主要表现在强度、刚度、疲劳等方面,在航空航天、光学精密仪器等领域被广泛使用。为研究SiCp/Al材料在缺口方面的力学性能,进行了单轴拉伸试验,使用三维数字散斑应变测量分析系... 详细信息

碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al)有着优异的力学性能,主要表现在强度、刚度、疲劳等方面,在航空航天、光学精密仪器等领域被广泛使用。为研究SiCp/Al材料在缺口方面的力学性能,进行了单轴拉伸试验,使用三维数字散斑应变测量分析系统,测量了SiCp/Al材料的强度和弹性模量等力学性能,并采集了材料颈缩处的位移场和应变场。对实验数据进行分析处理后,获取了johnson-cook本构模型所需参数的数据,使用ABAQUS有限元软件模拟SiCp/Al材料拉伸试验。将三维数字散斑应变系统测量的结果与仿真结果进行全场对比分析,结果吻合良好,误差在允许范围内,验证了模拟的合理性和有效性。

关键词：材料力学 3D-DIC 铝基碳化硅复合材料 johnson-cook本构模型

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