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机械工程学报 2025年

作者：吴志懿曹昱澎赵冠楠徐习凯包陈西南交通大学应用力学与结构安全四川省重点实验室上海核工程研究设计院股份有限公司

断裂韧性是评估重水堆用Zr-2.5Nb合金压力管安全性的必要力学参数之一。采用小试样开展压力管的断裂韧性研究具有用料少、试验流程简单、试验成本低等优势，特别对于辐照后压力管的断裂韧性评估，小试样相比原管内压爆破试验测得断裂韧... 详细信息

断裂韧性是评估重水堆用Zr-2.5Nb合金压力管安全性的必要力学参数之一。采用小试样开展压力管的断裂韧性研究具有用料少、试验流程简单、试验成本低等优势，特别对于辐照后压力管的断裂韧性评估，小试样相比原管内压爆破试验测得断裂韧性的优势更加突出。使用不同裂纹取向的单边裂纹弯曲(Singleedged-notchedbending,SEB)和紧凑拉伸(Compact tension,CT)试样开展了国产Zr-2.5Nb合金压力管的室温断裂试验，研究了试样构形和裂纹取向对其断裂韧性的影响规律。结果表明，国产Zr-2.5Nb合金压力管的环向屈服和抗拉强度明显高于轴向性能。轴向裂纹CT试样获得的压力管断裂韧性最大，环向裂纹SEB试样的断裂韧性最低，裂纹取向对SEB试样的断裂韧性影响较小。CT试样的扩展裂纹受曲面结构影响显著，呈现“山”字型特征，而SEB试样的扩展裂纹前沿平直度较好。相比轴向裂纹CT试样，采用环向裂纹SEB试样进行Zr-2.5Nb合金压力管的断裂安全评估将更加保守安全。

关键词：国产Zr-2.5Nb合金压力管断裂韧性 SEB试样 CT试样裂纹取向

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描述不锈钢材料单轴棘轮行为的一元参量体系

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金属学报 2002年第9期38卷 966-973页

作者：蔡力勋牛清勇刘宇杰西南交通大学应用力学与工程系成都610031

基于 304不锈钢和 1Cr18Ni9Ti不锈钢单轴常温与高温应力循环棘轮实验,提出了棘轮应力和棘轮门槛值的概念,发展了一套基于棘轮应力一元参量的、描述高温棘轮循环饱和材料的单轴棘轮本构行为和常温演化行为的方法体系,新体系降低了传统二... 详细信息

基于 304不锈钢和 1Cr18Ni9Ti不锈钢单轴常温与高温应力循环棘轮实验,提出了棘轮应力和棘轮门槛值的概念,发展了一套基于棘轮应力一元参量的、描述高温棘轮循环饱和材料的单轴棘轮本构行为和常温演化行为的方法体系,新体系降低了传统二元应力控制棘轮变形认识带来的难度.由于新体系方程结构简洁,建模方法简便,描述实验结果精度高,故适合工程应用.

关键词：棘轮塑性不锈钢模型本构

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SS304不锈钢高温非比例多轴加载下时相关循环变形行为的实验研究

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金属学报 2005年第9期41卷 963-968页

作者：阚前华康国政张娟刘宇杰西南交通大学应用力学与工程系成都610031

在973K下,对SS304不锈钢多轴循环加载下的时相关应变循环特性和时相关棘轮行为进行了实验研究.揭示了材料在不同加载路径、不同加载速率以及不同保持时间下的循环软/硬化特性和棘轮变形行为.结果表明:在高温下,材料的循环软/硬化和棘轮... 详细信息

在973K下,对SS304不锈钢多轴循环加载下的时相关应变循环特性和时相关棘轮行为进行了实验研究.揭示了材料在不同加载路径、不同加载速率以及不同保持时间下的循环软/硬化特性和棘轮变形行为.结果表明:在高温下,材料的循环软/硬化和棘轮变形均体现出明显的时相关效应,即其循环变形行为不仅强烈依赖于加载速率,而且还明显依赖于保持时间;另外,材料的变形行为在高温下也具有强烈的加载路径依赖性.研究得到了一些有助于后续建立时相关本构模型的结论.

关键词： SS304不锈钢非比例时相关棘轮效应

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应力作用下316L不锈钢塑性变形行为研究

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航空学报 2007年第3期28卷 567-573页

作者：徐尹杰蔡力勋刘宇杰西南交通大学应用力学与工程系

对316L不锈钢进行了大量的单轴高周次棘轮和蠕变试验,讨论了在长达20000周应力循环中材料的棘轮变形演化与饱和棘轮变形的规律,以及棘轮幅值应力对峰值控制规律的影响;基于材料棘轮效应和蠕变迁为之间相互联系的系统研究提示出:材料的... 详细信息

对316L不锈钢进行了大量的单轴高周次棘轮和蠕变试验,讨论了在长达20000周应力循环中材料的棘轮变形演化与饱和棘轮变形的规律,以及棘轮幅值应力对峰值控制规律的影响;基于材料棘轮效应和蠕变迁为之间相互联系的系统研究提示出:材料的棘轮变形本质上源于应力循环过程中材料的黏塑性。

关键词：棘轮变形棘轮安定长周次循环蠕变黏塑性 316L不锈钢

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SiC_p/6061Al合金复合材料的单轴循环变形行为及其时间相关特性

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金属学报 2006年第1期42卷 59-66页

作者：康国政刘宇杰西南交通大学应用力学与工程系成都610031

对 T6热处理后的6061Al 合金与 SiC_p/6061Al 合金复合材料(14%,21%SiC_p)的室温单轴循环变形行为进行了实验研究．讨论了基体合金和其复合材料在不同加载条件下的循环软/硬化行为和棘轮变形特征．实验研究表明：复合材料在宏观层次上... 详细信息

对 T6热处理后的6061Al 合金与 SiC_p/6061Al 合金复合材料(14%,21%SiC_p)的室温单轴循环变形行为进行了实验研究．讨论了基体合金和其复合材料在不同加载条件下的循环软/硬化行为和棘轮变形特征．实验研究表明：复合材料在宏观层次上体现出与基体相类似的应变循环特性和棘轮变形规律,即复合材料在非对称应力循环下也将产生一定的棘轮变形,并随应力幅值和平均应力的增加而增加；颗粒的引入使复合材料抵抗棘轮变形的能力增强,棘轮变形随颗粒含量升高而下降；复合材料的棘轮行为具有明显的时间相关特性,棘轮应变值依赖于应力率和峰值保持时间．研究得到了一些有助于复合材料循环变形行为本构描述的结论．

关键词： SiCp/6061Al合金复合材料棘轮行为时相关

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SiC_p/6061Al合金复合材料循环变形行为的有限元模拟

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金属学报 2006年第10期42卷 1051-1055页

作者：郭素娟康国政西南交通大学应用力学与工程系成都610031

在细观分析模型的基础上,利用ABAQUS有限元程序对T6热处理后不同体积分数的颗粒增强SiC_p/6061Al合金复合材料的单调拉伸行为和单轴循环变形行为进行了有限元数值模拟；同时,通过与相应的实验结果的比较对模拟效果进行了评价．模拟结果... 详细信息

在细观分析模型的基础上,利用ABAQUS有限元程序对T6热处理后不同体积分数的颗粒增强SiC_p/6061Al合金复合材料的单调拉伸行为和单轴循环变形行为进行了有限元数值模拟；同时,通过与相应的实验结果的比较对模拟效果进行了评价．模拟结果表明：由于采用了能够描述基体循环棘轮行为的新的本构模型,利用有限元法模拟可对颗粒增强金属基复合材料的循环变形行为,特别是循环棘轮行为进行合理的描述．模拟结果还揭示了复合材料循环变形行为在细观层次上的不均匀性和复杂性．

关键词：金属基复合材料循环变形棘轮行为有限元法

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桁架结构拓扑优化的微粒群算法

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西南交通大学学报 2007年第1期42卷 94-98页

作者：袁代林陈虬西南交通大学应用力学与工程系

为了解决有应力和位移约束的桁架结构的拓扑优化问题,将微粒群算法用于桁架结构拓扑优化.用罚函数法将应力和位移约束下的结构优化问题转化为无约束优化问题,用微粒群算法迭代计算.为了证明此方法的可行性,给出了2个具有应力和位移约束... 详细信息

为了解决有应力和位移约束的桁架结构的拓扑优化问题,将微粒群算法用于桁架结构拓扑优化.用罚函数法将应力和位移约束下的结构优化问题转化为无约束优化问题,用微粒群算法迭代计算.为了证明此方法的可行性,给出了2个具有应力和位移约束的桁架结构拓扑优化的算例.计算结果表明,微粒群算法与现有算法获得的桁架结构拓扑优化结果一致.

关键词：微粒群算法桁架罚函数法结构拓扑优化

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SS304不锈钢在室温单轴循环加载下的时相关棘轮行为

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金属学报 2005年第3期41卷 277-281页

作者：康国政孙亚芳张娟阚前华西南交通大学应用力学与工程系成都610031

对SS304不锈钢在室温单轴循环加载下的时相关棘轮行为和时相关应变循环特性进行了实验研究.讨论了材料在不同加载速率,不同保持时间和不同加载波形下的循环软／硬化行为和棘轮行为特征.结果表明:即使在室温下, SS304不锈钢也表现出明... 详细信息

对SS304不锈钢在室温单轴循环加载下的时相关棘轮行为和时相关应变循环特性进行了实验研究.讨论了材料在不同加载速率,不同保持时间和不同加载波形下的循环软／硬化行为和棘轮行为特征.结果表明:即使在室温下, SS304不锈钢也表现出明显的时相关效应;材料的循环变形行为,特别是棘轮行为明显地依赖于加载速率和保持时间以及加载波形的形状.研究得到了一些有助于时相关循环变形行为本构描述的结论.

关键词： SS304不锈钢时相关棘轮行为循环塑性

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几何非线性分析的无网格伽辽金算法

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计算力学学报 2006年第4期23卷 487-491页

作者：赵光明宋顺成西南交通大学应用力学与工程系

利用几何非线性的应变-位移关系,在小应变假设的条件下,推导出二维几何非线性问题中的无网格伽辽金法的计算格式。由于无网格方法中的形函数不具备Kronecker delta性质,文中采用罚方法来实现本质边界条件。数值实例表明,无网格伽辽金法... 详细信息

利用几何非线性的应变-位移关系,在小应变假设的条件下,推导出二维几何非线性问题中的无网格伽辽金法的计算格式。由于无网格方法中的形函数不具备Kronecker delta性质,文中采用罚方法来实现本质边界条件。数值实例表明,无网格伽辽金法在处理几何非线性问题时,具有较高的计算精度,是一种有效的数值计算方法。

关键词：无网格伽辽金法罚方法几何非线性大变形

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界面对短纤维增强金属基复合材料力学行为的影响

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复合材料学报 1999年第1期16卷 35-40页

作者：康国政高庆刘世楷张吉喜西南交通大学应用力学与工程系西南交通大学材料系

界面是复合材料中一个非常重要的因素，本文将在实验分析的基础上建立合理的理论分析模型，借助于轴对称和三维有限元分析方法，对界面性能的变化对短纤维增强金属基复合材料力学行为的影响作较为系统和深入的研究，其中包括界面性能对... 详细信息

界面是复合材料中一个非常重要的因素，本文将在实验分析的基础上建立合理的理论分析模型，借助于轴对称和三维有限元分析方法，对界面性能的变化对短纤维增强金属基复合材料力学行为的影响作较为系统和深入的研究，其中包括界面性能对应力传递机制、弹性模量、应力－应变曲线以及断裂机理的影响。研究表明，界面性能的好坏显著影响基体与纤维间的应力传递，从而对复合材料的弹性模量、应力－应变行为和断裂机理产生较大的影响，界面控制是复合材料设计中不可忽视的重要环节。

关键词：短纤维增强金属基复合材料力学行为界面

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