PMAl—Li合金高应变速率超塑变形过程中的孔洞行为

用扫描电子显微镜及拉伸试验研究了ＰＡＭＡｌ－Ｌｉ合金高应变速率超塑型变形过程中孔洞的形核，长大及其影响因素，结果表明，孔洞主要有三角晶界和晶界突起处形核，其篚由周围的塑性变形控制，随应变速率的提高，孔洞的形核率和篚速率增加随变形温度的升高，孔洞的长大速率增加，材料对孔洞容纳性提高。     

黄铜超塑变形时的空洞演变及工艺因素的影响

本文对Ｈ６２黄铜起塑变形时的空洞演变进行了系统而全面的研究，分析了变形温度、应变速率、变形程度和应力状态对空洞生长的影响，发现了不少空洞生长规律，为探索新的抑制空洞长大方法和确定超塑性变形的损伤演变提供了实验资料．     

超塑性本构关系的研究

研究了超塑变形过程中晶粒和孔洞的长大规律及其对变形中流动应力的影响，导出了只包含晶粒长大和同时包含晶粒长大和孔洞长大的超塑性本构关系。经研究发现，人们目前普遍采用的Ｂａｃｋｏｆｔｅｎ方程和Ｒｏｓｓｅｒｄ方程是本研究的特例。同时对其进行了验证，结果令人满意。     

超塑性变形TiAl基合金中的孔洞

研究了超塑性Ｔｉ－３３Ａｌ－３Ｃｒ－０．５Ｍｏ（质量分数，％）合金中孔洞的形成和发展过程及其与合金的断裂之间的关系，研究结果表明 ，ＴｉＡｌ基合金在超塑性变形过程中产生的孔洞有３种类型，它们分别形成于三叉晶界外、晶界上和晶粒内。三叉晶界上的孔洞一般呈Ｖ型，而晶界和晶内的孔洞则呈圆形或椭圆，分析认为，孔洞的长大、扩展和聚集是造成ＴｉＡｌ基合金超塑性拉伸断裂的主要原因。     

冲击载荷下含孔洞材料的屈服及孔洞的动态演化

探讨了在三轴高速冲击载荷作用下,含孔洞的率相关材料的宏观屈服行为及孔洞长大率.结果表明,惯性效应使宏观屈服面向外扩展且随加载速率的增大而更加明显;存在一个临界应力三维度,当应力三维度TσTcrσ时,惯性效应抑制孔洞长大,且孔洞长大到一定尺度后,长大速度趋于稳定;当孔洞半径足够小时,惯性效应可以忽略不计.     

超固结土的蛋形弹塑性本构模型

为了描述超固结软土在不同应力条件下的强度变形特征,以蛋形函数为基本框架,建立并发展适用于超固结土体的弹塑性本构模型. 通过对一系列超固结土应力路径三轴压缩试验结果的分析,探讨土体在超固结状态下塑性应变的发展规律(剪胀/剪缩). 在先前提出的旋转塑性势面流动法则基础上对其进行发展与改进,引入峰值应力比,构建剪胀状态下归一化塑性势面旋转角与应力状态参数之间的近似线性关系,以满足超固结土的塑性变形特性. 结合基于等效硬化参量的广义塑性功硬化原理构建超固结软土的蛋形弹塑性本构模型. 将三轴压缩试验数据与数值预测结果进行对比以验证模型有效性,结果表明该模型可以有效反映超固结软土在不同加载条件下的应力应变特性,比如软化与剪胀.     

1420铝锂合金超塑性行为

以1420铝锂合金作为实验材料,通过改变应变速率来探求最佳的超塑性变形条件,即延伸率大幅度提高和获得变形均匀的细小微观组织。研究发现当温度为480℃,应变速率为3×10-4s-1时可以获得最佳超塑性变形状态,此时延伸率δ=550％,流变应力σ=1.9MPa。同时通过金相分析以及TEM微观组织观察发现,在此条件下的组织等轴性好同时晶粒分布细小均匀,出现了细小的再结晶亚晶粒,有助于超塑性变形的进行。     

应变非线性软化的预应力衬砌隧洞弹塑性应力解

基于岩体单轴应变非线性软化本构模型,采用全量理论将其推广,获得考虑中间主应力影响的复杂应力状态下的岩体等效应力和等效应变关系,由此对灌浆式预应力衬砌隧洞进行弹塑性分析.指出预应力作用下围岩可能处于弹性或弹塑性两种状态,给出了两种情况下围岩压力、塑性区半径及衬砌应力的解析计算式,得到了围岩产生塑性变形的临界灌浆压力,并结合某工程进行了具体分析.     

压痕诱导Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金晶化动力学研究

利用X射线衍射仪(XRD),高分辨透射电镜(HRTEM)对Zr65Al7.5Ni10Cu12.5Ag5非晶合金Vickers压痕的微观结构变化进行了研究.在压头棱下方和压头尖端下方区域分别观察到了微米和纳米尺寸的晶粒析出.结合有限元模拟,分析了压应力对晶化过程中形核及晶核长大的影响.在压应力最大的尖端区域形核激活能最小,形核速率最大,需要的晶核长大激活能也最大.压应力越小形核速率越小,需要的晶核长大激活能越小.应力是影响非晶合金在塑性变形过程中发生晶化的动力学因素之一.     

介电老化的分形研究

提出了导电裂纹长大的随机模型．该模型为研究分形电老化模式提供了一个概念性框架，在这一理论框架内．形成分形电老化结构是随机涨落长大和外加电应力强化确定性长大相互竞争的结果．本文还给出了在介电老化过程中产生分形结构的充要条件．     

ZK60合金单向拉伸过程中空洞行为的数值模拟

对ZK60合金超塑性单向拉伸过程中空洞生长进行了数值模拟和实验研究.分析了ZK60合金单向拉伸过程中空洞生长机理,并提出相应的模型.运用三维刚粘塑性有限元程序,模拟预报空洞半径和体积分数在单向拉伸过程中的变化规律.通过图像分析软件对材料微观组织进行观察,确定了实际空洞半径和体积分数.对模拟结果和实验进行了对比分析,得到模拟的空洞半径和体积分数与实验结果吻合良好,模拟的空洞长大规律呈指数增长模型.     

超塑变形中的空洞

超塑变形具有空洞敏感性,因此对空洞的研究引起国内外学者的重视,而且近年来取得大的进展。本文对在超塑变形过程中空洞的形核、长大、聚合、连接以及空洞的特征及其影响因素和抑制空洞的方法作了全面的介绍。     

One-dimensional tensile constitutive equation cannot be directly generalized to deal with two-dimensional bulging mechanical problems

Superplastic forming has been extensively applied to manufacture parts and components with complex shapes or high-precisions. However, superplastic formation is in multi-stress state. In a long time, uniaxial tensile constitutive equation has been directly generalized to deal with multi-stress state. Whether so doing is feasible or not needs to be proved in theory. This paper first summarizes the establishing processes of superplastic tensile and bulging constitutive equation with variable m, and, using the analytical expressions of equivalent stress a and equivalent strain rate ε of free bulge based on the fundamentals of continuum medium plastic mechanics, derives the analytical expressions of optimum loading rules for superplastic free bulge. By comparing the quantitative results on typical superplastic alloy ZnAI22, it is shown that one-dimensional tensile constitutive equations cannot be directly generalized to deal with two-dimensional bulging quantitative mechanical problems; only superplastic b     

通气超空泡洞壁影响及其比尺效应数值模拟

基于RANS方程,采用分相流模型和SST湍流模型,考虑了水-气两相之间的相互作用及重力效应,对通气超空泡的洞壁影响及其比尺效应进行了研究.研究了不同湍流模型对通气率的影响,通过数值模拟复现了通气超空泡在不同通气率条件下的发展过程,比较了水洞中不同模型比例和无界流场中在空泡形态和阻力上的差别.研究结果表明,小比例模型在空...     

超塑约束胀形贴模过程及厚度分布的FEM模拟

采用大变形刚粘塑性有限元法．成功地模拟了圆板料向轴对称锥形凹模内超塑约束胀形时，胀形件贴模过程。提出了简便摩擦处理方法．给出了保证计算过程稳定性的处理方法。     

轿车车身NVH特性研究分析

车身结构与车室声腔模态分析是车身NVH特性研究的重要内容,识别车身系统模态对避免车身结构与声腔共振、降低车内噪声有着重要的意义。以某轿车车身为例,利用有限元法建立车身结构模型和车室声腔模型,分别进行模态分析计算,获得车身结构的模态频率和变形部位、空腔声学系统的声学模态频率和声压分布情况,为车身系统结构与声学优化设计提供依据。     

容积式制冷压缩机的计算模拟与验证

根据变质热力学的基本原理，建立了容积式制冷压缩机吸排气腔和工作腔工作过程的热力学模型，采用有限元方法建立了压缩机吸排气阀的动力学模型，并提出了判断阀片离开升程限制器的新方法．根据所建模型，采用Ｃ＋＋语言编制了模拟程序及用户界面，并以实验结果验证了模拟计算程序的正确性．     

控制厚度分布的变摩擦正反向超塑成形

为研究摩擦力在超塑成形中对工件厚度分布的影响规律,以正反向超塑成形侧壁厚度均匀的TC4深筒形件为背景,采用MARC有限元数值模拟分析了预成形模和终成形模的表面摩擦系数在正反向超塑成形时对成形件壁厚分布的影响.结果表明:合理地增大预成形模的表面摩擦力能显著增加预成形的局部减薄作用,对于提高零件最终壁厚分布均匀性有利.同时,终成形模摩擦力的减小,可以使板料趋于整体变形,壁厚分布趋于均匀.根据数值模拟结果进行了变摩擦正反向超塑成形试验,制得了厚度分布在1.50～1.78mm范围内的航天用TC4钛合金深筒形件,比普通正反向超塑成形件厚度分布(1.18～2.24mm)有了很大改善.