“塑性应变比（r值）和减薄率（η值）试验方法”专题报道征稿通知——《理化检验-物理分册》2021年专题报道三

正一、专题简介塑性应变比(r值)与材料的成形性能有着密切的关系,作为评价金属板材成形性能优劣、揭示因织构所主导的各向异性度强弱的重要指标,在金属板带和管材产品研发、生产质量控制与工业选材等方面得到了广泛应用,其反映了金属材料抵抗厚度减薄的能力。这个参数目前是采用单轴拉伸试验,测试试样宽度方向真实塑性应变和厚度方向真实塑性应变,计算宽厚比得到的。     

“塑性应变比(r值)和减薄率(η值)试验方法”专题报道征稿通知——《理化检验-物理分册》2021年专题报道三

一、专题简介塑性应变比(r值)与材料的成形性能有着密切的关系,作为评价金属板材成形性能优劣、揭示因织构所主导的各向异性度强弱的重要指标,在金属板带和管材产品研发、生产质量控制与工业选材等方面得到了广泛应用,其反映了金属材料抵抗厚度减薄的能力。这个参数目前是采用单轴拉伸试验,测试试样宽度方向真实塑性应变和厚度方向真实塑性应变,计算宽厚比得到的。     

“塑性应变比(r值)和减薄率(η值)试验方法”专题报道征稿通知——《理化检验-物理分册》2021年专题报道三

一、专题简介塑性应变比(r值)与材料的成形性能有着密切的关系,作为评价金属板材成形性能优劣、揭示因织构所主导的各向异性度强弱的重要指标,在金属板带和管材产品研发、生产质量控制与工业选材等方面得到了广泛应用,其反映了金属材料抵抗厚度减薄的能力。这个参数目前是采用单轴拉伸试验,测试试样宽度方向真实塑性应变和厚度方向真实塑性应变,计算宽厚比得到的。     

“塑性应变比(r值)和减薄率(η值)试验方法”专题报道征稿通知——《理化检验-物理分册》2021年专题报道三

正一、专题简介塑性应变比(r值)与材料的成形性能有着密切的关系,作为评价金属板材成形性能优劣、揭示因织构所主导的各向异性度强弱的重要指标,在金属板带和管材产品研发、生产质量控制与工业选材等方面得到了广泛应用,其反映了金属材料抵抗厚度减薄的能力。这个参数目前是采用单轴拉伸试验,测试试样宽度方向真实塑性应变和厚度方向真实塑性应变,计算宽厚比得到的。测定金属材料薄板和薄带塑性应变比(r值)的现行国家标准是GB/T 5027—2016     

n.m.r值与金属板的成形性

确定金属板成形性可以应用如下材料参数:应变硬化指数n,应变速度敏感性指数m和塑性应变比r。因为它们影响应变的分布及缩颈扩展的阻力,对金属板成形至关重要。基于成形性和应变硬化行为(n、m、r)以及材料冶金学性能之间的关系,金属板的成形性可以通过工艺参数的控制得到改善。文中阐述了n、m值对单轴塑性流动的影响,以及平面应变状态塑性失稳判据。并提出了通过常规拉力试验获得失稳应力的作图方法.应用n,m、r值将铝、黄铜、软钢的成形性作了比较;指出体心立方晶型(如钢)更多地受到择优取向的影响。在面心立方晶型中(如铝、黄铜)晶粒尺寸的影响则不可忽视。     

视频引伸计在金属板r值测定中的应用

塑性应变比(r值)是评价金属材料成形性能的重要指标之一,ISO 10113:2020标准规定:采用全自动方法测试时,应在试样平行长度部分至少均匀测试3处宽度.根据ISO 10113:2020标准的要求,采用视频引伸计同时测试了试样长度和宽度方向的实时应变.结果表明:视频引伸计采用非接触式测试,避免了与试样接触产生的人为...     

多点复合渐进成形与单点渐进成形的对比分析

为提高金属板材渐进成形的成形质量、成形精度、成形效率和成形极限,了解不同渐进成形工艺对制件成形性能的影响,本文以典型方锥台制件为研究对象,利用有限元软件MSC.Marc对2种渐进成形工艺进行了三维建模,对比分析了单点渐进成形和多点复合渐进成形对制件等效塑性应变、厚度分布和成形精度的影响.数值模拟结果表明:单点渐进成形的等效塑性应变和厚度减薄主要集中在制件相邻侧壁间的拐角处,而多点复合渐进成形的等效塑性应变和厚度减薄均匀地分布在制件成形区;相同成形工艺参数下,相比单点渐进成形,多点复合渐进成形更有利于制件的成形效率、成形质量、成形精度和成形极限的提高,更有利于抑制破裂等失稳现象的产生.2种渐进成形工艺的成形试验表明,数值模拟结果与试验相符.     

LY12超塑性成形有限元分析

基于LY12铝合金超塑性材料属性建立了弹-粘塑性本构模型.利用该本构模型并结合最大等效应变速率控制压力变化算法对LY12铝合金板超塑性圆杯成形进行数值模拟,得到圆杯变形过程中的应力应变分布、板料厚度变化及所需成形时间.根据模拟获得的优化压力时间曲线对圆杯进行超塑性气压胀形加载实验,制件厚度分布与模拟结果非常接近.     

冷轧工艺及退火温度对Al-Mg合金组织和性能的影响

在实验室范围内制备了一种适用于汽车内板的Al-Mg合金材料。对厚度为6mm的热轧板采用不同的冷轧及退火工艺得到了1mm厚的板材。通过阳极覆膜和拉伸试验等方法系统研究了材料的显微组织和力学性能,并计算得到了材料的成形性能参数,包括平均应变硬化指数,平均塑性应变比和极限拉深比。结果表明:总压下率一定时,采用一次冷轧压下量为33.3%、二次冷轧压下量为75%的冷轧工艺可以得到较高的强度和较优的成形性能。在350~450℃的温度范围内,合金在450℃最终退火后表现出较好的成形性能。所得结果对此材料的实际应用有较大指导作用。     

无伞空投储液罐的高空跌落仿真分析

目的为提高液体类空投物资补给效率,研究椭球型结构的无伞空投储液罐跌落冲击地面过程的力学响应。方法基于欧拉-拉格朗日耦合算法,建立含有内盛物的椭球形储液罐有限元模型,通过Abaqus CAE仿真跌落得到罐壁材料层为聚乙烯-发泡-聚乙烯在不同厚度比条件下含内盛物跌落的最大等效塑性应变(简称最大塑性应变)云图、应力-时间曲线。结果不同层间厚度比与储液罐的最大塑性应变、塑性应变的时间和应变集中区域有密切联系,当厚度比为1∶2∶1时,罐体达到最大塑性应变的时间短,把手部位出现应变集中现象的概率增大;厚度比为1∶1∶2时,罐体的塑性应变相对降低,抗冲击能力没有达到理想优化效果;厚度比为1∶1∶2时,罐体的塑性应变最小,在此情况下能承受的冲击地面的瞬时速度最大,罐体的结构性能最好。结论基于此提出了一种结构优化思路,在添加中间发泡层以减轻配重的基础上,适当增加外层聚乙烯材料的厚度或者使用缓冲性能更好的材料,增加罐壁的缓冲吸能,改善材料结构强度。     

金属薄板的区间r值及其应用

材料的锯齿屈服效应以及低应变水平下塑性应变比r值应变路径存在的奇异性会造成r值测试结果的明显离散,给材料性能的准确评价带来较大的困难,而区间r值可以较好地解决该类离散问题,在结果的重复性方面显现出独特优势。在区间r值的计算过程中,宽度和长度方向的真塑性应变ε_b和ε_L线性回归后得到的直线是否强制通过坐标原点,会导致部分测试结果的差异,但大部分情况下该差异并不显著,仅就重复性而言,目前无法确认是否应该设置边界条件。     

身管径向精密锻造的塑性应变分析与锻造比研究

目的研究身管径向精密锻造中,不同变形阶段的锻造比与塑性应变的关系,以及内膛成形的条件。方法提出了局部锻造比的概念,推导了整体锻造比和局部锻造比的关系。基于局部锻造比,给出了单次锻打所产生的塑性应变增量,求出了径向锻造过程的全场塑性应变的解析解。将弹线膛同时锻造成形的过程分为下沉段和锻造段,探讨了下沉段和锻造段的锻造比对各自塑性变形的影响,提出了内膛成形的必要条件,并用实际身管锻打进行了试验验证。结果每个截面沿轴向的变形都是均匀的拉应变,其值和锻造比成正比;径向和周向应变随着径向位置而变化,且和半径的平方成反比。结论下沉段的锻造比过大对内膛成形不利,增大锻造段的锻造比有利于内膛的成形。     

基于M−K理论的NbTiAl合金高温成形极限曲线预测

目的 NbTiAl合金在常温下的塑性较差,针对300 ℃时NbTiAl合金的成形性能进行研究,探究其在高温环境下的力学性能和成形极限,分析理论预测成形极限的可行性,为进一步研究铌合金性能和扩展其工程应用提供理论参考。方法 采用高温单拉和高温成形极限试验,获得了NbTiAl板材在300 ℃的应力应变曲线及成形极限曲线,使用Swift硬化模型针对塑性变形段进行拟合,并采用M−K失稳理论,结合相应的材料本构模型,对NbTiAl合金在高温环境下的成形极限进行了理论预测,并与实验数据进行了对比。结果 NbTiAl合金在300 ℃时的塑性应变阶段仍然具有加工硬化效应,在初始厚度不均度f0为0.998时,得到的理论曲线与试验点在左侧拉−压区符合得较好,但对右侧拉−拉区的理论预测与试验结果相差较大。结论 NbTiAl合金在300 ℃时具有较好的成形性,采用合适的不均匀度系数,利用M−K理论可以较好地预测NbTiAl合金高温成形极限曲线左侧拉−压区的极限应变,但对右侧拉−拉区域极限应变的预测结果误差较大。     

板材超塑性拉延过程的数值模拟

板料超塑性成形是一种全新的成形方法.用刚塑性有限元法对Zn-22Al合金U形拉延过程进行了数值模拟,分析了变形过程中工件的应力、应变、摩擦和厚度分布,揭示了成形过程中金属的塑性变形规律,为成形工艺设计提供了有效的分析工具.     

焊缝对拼焊板成形性能的影响

采用激光焊接技术对冷轧薄钢板进行拼焊,通过对拼焊板进行拉伸试验和模拟成形性能试验,研究分析了焊缝对拉伸性能参数和成形性能参数的影响,比较了拼焊板与母材性能的差异,分析了强度比和厚度比对塑性变形的影响及应变分布。     

金属材料塑性应变比的区间回归测量

采用单点法和线性回归法对金属材料塑性应变比r值进行测量和计算。结果表明:低应变下计算得到的r值不能真实反映试样的力学性能;对于均匀塑性应变材料,采用单点法、线性回归法均可准确地计算其r值;线性回归后得到的直线是否强制通过坐标原点测得的结果差异并不明显;r值测量中平行段长度不应接近标距,从而避免造成不均匀塑性应变。     

冷轧薄板塑性应变比r值异常值的软件处理

塑性应变比γ值是评价金属薄板深压延性能的重要参数之一,使用Zwick/Roell 100试验机测试经模拟试验的薄板γ值,若试验后出现异常值,则可使用该机上的试验软件对异常值重新计算,便能保证试验结果的准确性.结果表明,这是一种处理模拟试验后薄板试样塑性应变比γ值差异的有效方法.     

中间退火对汽车用5182铝合金板组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能力学试验机等测试分析手段,研究中间退火对5182铝合金完全退火态(5182-O)板材组织和性能的影响。结果表明:与未经中间退火的5182-O板材相比,中间退火后的5182-O板材晶粒尺寸过于细小,金属间化合物破碎不充分、尺寸大,弥散析出相数量少;屈服强度、抗拉强度、加工硬化指数和塑性应变比厚向各向异性降低,塑性应变比平面各向异性增大;板材的组织、力学性能和成形性能未获得有效改善和提高。     

管的高压扭转成形工艺的数值模拟与研究

管的高压扭转成形是一种制备超细晶材料的新技术，也是近年来比较受关注的一种剧烈塑性成形方法。研究了在二维状况其余条件均相同的情况下，试样厚度对试样应变的影响。经数值模拟的结果与分析得出管状试样等效塑性应变由试样内圈到外圈逐渐减小的规律，并得出壁厚不是试样应变的关键因素。在一定的壁厚下影响试样材料应变的关键因素是试样的平均...     

含缺口受拉平板塑性应力场的有限元分析

含尖缺口受拉平板三维应力场是断裂分析研究中常遇到的问题,进入塑性状态以后,缺口尖端的应力状态和分布与弹性条件下有很大的不同。通过有限元的方法对含缺口受拉平板的塑性应力场进行了分析,并进一步研究了厚度和缺口半径因素对缺口尖端应力场的影响。分析结果表明,缺口半径减小提高了平面内应力σx和σy,也提高厚度方向应力σz和平面应变系数,平面应变系数在塑性条件下趋于0.5;厚度对平面内应力σx和σy影响很小,但提高厚度方向应力σz和平面应变系数,平面应变系数在载荷较小时趋于材料泊松比μ,在载荷较大时趋于0.5。