CL60车轮钢流变应力模型

利用热模拟试验机Gleeble-3500对车轮钢CL60钢进行压缩试验,研究其变形行为.实验变形温度为800～1100℃,应变速率为0.2～8.0 s-1.用两种模型对真应力-应变曲线进行模拟.两种模型模拟的结果都与实验结果吻合较好,模型1计算简单,可作为CL60钢的流变应力模型.     

计算机高速数据采集装置测定钢的相变温度

利用高速数据采集装置,记录钢在冷却过程中的温度—时间曲线,根据钢在转变过程中相变潜热的释放规律,对测定的数据进行处理和分析,取得钢在冷却过程中过冷奥氏体的相变温度。通过淬火实验对测量和分析的过冷奥氏体相变温度进行验证,验证的结果与利用高速数据采集系统标定的相变温度吻合。     

预硬塑胶模具钢端部淬火工艺有限元模拟

介绍了对淬火工艺组织场进行计算的数学模型 ,用Scheil叠加方法解决了TTT曲线中孕育率、虚拟时间、扩散型相变量的计算 ,利用杠杆定律及铁碳相图解决了P2 0钢的先共析铁素体的计算 .编写了淬火工艺温度场、组织场模拟软件 ,利用模拟软件对P2 0塑胶模具钢的端部淬火试验进行了模拟 ,根据模拟结果分析了相变潜热对试样不同部分的冷却曲线及组织转变量的影响     

岩石塑性应变损伤模型的建立及应用

岩石塑性变形和损伤变量的微观机制都是岩石中微裂纹的萌生和发育,塑性变形与损伤在岩石材料中是同时出现的,它们的演化规律是相互耦合的.本文采用基于塑性应变的损伤变量,定义岩石在破坏过程中塑性应变增量与损伤增量成正比关系,并把极限塑性应变归一于岩石的临界损伤值,建立了岩石塑性应变损伤模型和本构模型.实验曲线与利用所建立的塑性应变损伤模型计算的应力-应变曲线吻合较好,岩石塑性应变损伤模型能较好地描述岩石整个加载过程中的损伤与应力、应变的关系.并根据岩石塑性应变损伤模型,分析了单轴压缩荷载作用下岩石的应力和应变与损伤的演化规律.     

预硬塑胶模具钢端部淬火工艺有限元模拟

介绍了对淬火工艺组织场进行计算的数学模型，用Scheil叠加方法解决了TTT曲线中孕育旱、虚拟时间、扩散型相变量的计算，利用杠杆定律及铁碳相图解决了P20钢的先共析铁素体的计算，编写了淬火工艺温度场、组织场模拟软件，利用模拟软件对P20塑胶模具钢的端部淬火试验进行了模拟，根据模拟结果分析了相变潜热对试样不同部分的冷却曲线及组织转变量的影响。     

Q345B钢动态再结晶动力学模型研究

在Gleeble1500热模拟机上进行Q345B钢单道次压缩变形实验,得到其真应力-真应变曲线,结合加工硬化率曲线,确定了Q345B钢动态再结晶临界应变εc、峰值应变εP和稳态应变εs。根据实验结果得到Zener-Hollomon方程和动态再结晶状态图,利用Johnson-Mehl-Avrami（JMA）方程法得到再结晶体积分数实际值,采用3种不同的再结晶体积分数预报模型对实验数据进行回归,并对再结晶体积分数实测值和预报值进行对比。结果表明,Epsilon-S／Epsilon-C模型精度最高,Epsilon-S模型精度次之,Epsilon-P模型精度最差。     

X70管线钢的CCT曲线研究

利用Gleeble 1500热模拟实验机对低碳微合金X70管线钢进行连续冷却转变实验,并绘制未变形及变形条件下的连续冷却转变(CCT)曲线,同时研究冷速及变形对实验钢组织和硬度的影响。结果表明:实验钢的连续冷却转变产物主要有铁素体、珠光体及贝氏体组织;随冷速的增加,实验钢相转变温度下降;随变形程度的增加,相同冷速实验钢的相变温度略有升高。     

26Cr2Ni4MoV钢淬火过程的三场耦合数值模拟

为定量分析大型锻件淬火加工过程中工艺参数的影响，应用非线性有限元，建立了淬火过程数值模拟的三场耦合模型，模型考虑了温度场、应力场、组织场及其耦合关系；热膨胀、塑性功生热、变温相变、相变潜热、应力诱导相变和相变膨胀及相变塑性等的效应，模拟了由锻件金属材料26Cr2Ni4MoV制成的空心圆筒工件在不同尺寸和工艺下的淬火过程，计算得到的冷却曲线及残余应力分布与实验结果一致，数值实验表明只有考虑应力诱导相变和相变塑性的作用，才能得到合理准确的结果。     

Cr8合金钢热变形行为及位错密度演变规律

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Cr8合金钢在变形温度为900～1200℃、应变速率为0.005～5s~(-1)条件下进行热压缩试验,并对热变形后的试样进行X射线衍射试验,研究了Cr8合金钢的热变形行为及位错密度演变规律。基于试验得到的数据,建立了考虑位错密度演变及包含多参数的两段式本构模型。结果表明:在低应变速率下,Cr8合金钢真应力-真应变曲线具有典型的动态再结晶特征;Cr8合金钢热变形激活能Qact为423.41 kJ/mol,本构模型的计算值与试验值数据吻合较好;在试验条件下,Cr8合金钢的总位错密度均达到10~(14)cm~(-2)以上,总位错密度随应变速率增加、变形温度减小而增加。     

焊接热影响区贝氏体相变测试分析系统研究

研究开发了一种新型焊接热循环测试及分析系统,现场焊接并采集了不同状态下15MnMoVN钢的HAZ热循环曲线,对所采集的曲线在800℃～300℃冷却区间段进行了二阶差分计算,发现有,绝对值为最大值的拐点.经分析,这些拐点处的温度值为对应的贝氏体相变点温度.     

密肋复合墙板恢复力模型研究

为了研究密肋复合墙板的恢复力模型特性,对9块模型墙板进行了周期反复荷载作用下受力性能的研究,介绍了墙板的破坏过程及滞回曲线的特点,根据骨架曲线以及刚度退化的分析,并利用反向加载时曲线指向最大值的规律,建立了复合墙的四线形恢复力模型,通过试验拟合及理论分析提出了骨架曲线中各特征参数点的计算方法,试验值与计算值吻合较好,说明该恢复力模型能够反应密肋复合曲线墙开裂-屈服-破坏的全过程,为密肋复合墙体结构进行弹塑性时程分析提供了依据.     

超高强钢热冲压硬化机理

以22MnB5钢为研究对象,分析了超高强钢热冲压成形过程中相变硬化机理。根据热模拟试验结果建立了加热过程奥氏体晶粒尺寸计算模型和变形抗力模型。采用有限元法对材料热冲压同时淬火冷却过程的温度场进行了分析,采用相变动力学模型分析了热成形过程中发生的相变,以及显微组织和力学性能之间的关系。结果表明:形成均匀细小板条马氏体组织的最佳工艺为900～950℃加热5min,超过30℃/s快速淬火并保压8s左右。     

鹿茸促菌作用的微量热法研究

用2277热活性检测仪测定了鹿茸对金黄色葡萄球菌,大肠杆菌促菌作用的热功率-时间曲线,建立了促菌作用的实验模型,计算出了不同浓度的鹿茸促菌作用下的生长速率常数,根据生长速率常数与所用鹿茸浓度的关系曲线,确定了最佳用药浓度.     

合金元素对TRIP钢连续冷却固态相变和硬度的影响

为了研究Al和P合金元素在TRIP钢固态相变过程中的重要作用,利用热膨胀实验、金相观察、显微硬度测量等方法绘制了4种不同Al和P含量的C-Mn-Al-P TRIP钢的CCT图.结果表明,Al元素强烈缩小奥氏体相区,提高Ac3与Ms,促使CCT图左移和上移.P元素能够阻碍碳化物的生成,当钢中w(P)达到0.14%时,能显著将CCT曲线图中的珠光体区与贝氏体区右移.P元素对先共析铁素体相变和马氏体相变没有显著影响.随着冷却速率的增加,材料的显微硬度增加.对于每一种成分超过其临界冷却速率时将得到完全的马氏体组织.添加固溶强化元素可以强化铁素体基体,增加铁素体基体的硬度,P元素固溶强化能力最强,Mn元素稍弱,Al元素很弱.     

对氨基苯酚溶解平衡的热力学研究

用自建的溶解度测定装置,分别测定了对氨基苯酚在水、乙醇和乙醇-水混合溶剂中的溶解度。将对氨基苯酚在水中溶解度的实验值与文献值进行了比较,符合良好,验证了实验方法的可靠性。用溶解度模型和S-H活度系数方程对实验数据进行回归,得出了模型计算所需要的二元交互作用参数lij,建立了计算对氨基苯酚溶解度的热力学模型。用该模型可对较高温度下对氨基苯酚在混合溶剂中的溶解度进行预测。回归及计算结果与实验值符合良好。     

2,4-甲苯二异氰酸酯结晶过程的过冷度和相平衡图

工业上2,4-甲苯二异氰酸酯的生产主要通过结晶方法来实现,过冷度和相平衡图对结晶工艺和设备的设计起到重要作用。以工业生产的甲苯二异氰酸酯为原料制备了不同2,4-甲苯二异氰酸酯含量的熔融液,采用冷却曲线法测定了过冷度并绘制了相图。结果表明:降温速率越快时,过冷度越小,但当降温速度小于4℃·h~(-1)时,过冷度变化不大;搅拌速率越大时过冷度越大,但当搅拌速度大于400 r·min~(-1)时过冷度不再变化。分别采用Wilson方程、NRTL模型及UNIFAC基团法对相平衡实验数据进行回归。相比其它方法,UNIFAC基团法对相平衡计算具有更高的精度。     

X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

FRP约束圆形和矩形截面混凝土柱应力-应变关系统一计算模型

将FRP约束混凝土柱应力-应变关系曲线以转折点为界分为两段.根据曲线的边界条件分别确定这两段曲线模型的计算公式,通过对FRP约束混凝土在平面应变条件下的力学分析,并考虑截面有效约束的影响,推导出转折点应力、应变的计算公式,通过对已有模型的分析比较和对试验数据的回归分析得出极限应力模型,根据能量平衡推导出极限应变的计算表达式,最终得到FRP约束圆形和矩形截面混凝土柱应力-应变关系统一计算模型.计算结果与试验数据的对比表明,根据本文模型计算的曲线与试验所得曲线吻合较好.     

C-Si-Mn系TRIP钢热变形后冷却工艺优化研究

采用正交实验的方法在热模拟机上对C-Si-Mn系TRIP钢热变形后的冷却工艺进行了优化研究,结果表明热变形后控制铁素体相变的慢速冷却速度及控制贝氏体相变的快速冷却速度对最终组织的组成影响大;在分析实验数据基础上,提出了C-Si-Mn系TRIP钢轧后冷却优化工艺原则.     

钢轨钢的层流等离子体束表面淬火过程仿真模型

采用层流等离子体束对钢轨钢进行表面淬火可提高其服役寿命,但目前处理参数的选取只能依靠实验法,费时费力,若能建立表面淬火过程仿真模型,快速预测表面淬火过程温度场变化及淬火后硬化区的硬度分布,可实现最优处理参数的快速选取。本文基于有限元方法建立了层流等离子体束表面淬火过程的温度场仿真模型,通过表面淬火实验所得硬度分布确定碳扩散极限值,借助JMATPRO确定各升温速率下奥氏体转变速率,建立了金相组织预测模型。温度场仿真模型能够计算表面淬火过程中温度场分布变化,通过选取大于相变温度(如U75V钢轨钢为745 ℃)的节点可预测硬化区的宽度与深度,仿真得到的宽度深度与实验所得宽度深度误差在8%以内;通过提取硬化区中节点的温度变化曲线,代入金相组织预测模型可计算硬化区各节点位置处的奥氏体和马氏体转变情况,并预测硬化区截面硬度值。通过改变层流等离子体束表面淬火处理参数（包括电弧电流、阳极口径、扫描速度等）进行表面淬火实验,发现仿真模型得到的硬度值与实际硬度值有很好的吻合性,验证了所提钢轨钢层流等离子体束表面淬火过程仿真模型的正确性。