A STUDY OF B-P UNIFIED VISCOPLASTIC CONSTITUTIVE MODEL

By combining the Bodner-Partom constitutive model and equivalent stress function, finite element methods and program on analyzing non-elastic deformation and stress for thermal viscoplastic material are studied in this paper, and it's the first time that this material model is used in a kind of engineering software-MARC. Thermal viscoplastic behavior of high temperature alloy GH536 specimen with gap is analyzed by this program. The research results show it is feasible to analyze thermal viscoplastic behavior of specimen or structure by applying B-P model.     

New inverse method for identification of constitutive parameters

A new inverse method by coupling iSIGHT and ABAQUS was proposed to determine the constitutive parameters of Al2O3sf/LY12 composite deforming at elevated temperature. It combined the merits of the f＇mite element simulation and optimization technique. The direct model was simulated with finite element code ABAQUS. The inverse problem associated with the identification of the constitutive parameters was expressed as a least square optimization problem. The direct simulation and the parameters optimization were implemented in iSIGHT integrated environment. The aim was to match the output of the direct simulation with the experiment data. The capability of the proposed inverse method was demonstrated through the identification of constitutive parameters of Al2O3sf/LY12 composite. The proposed new inverse method is also applicable to other parameters identification which is hardly determined through experiments or direct analytical method.     

NiTi合金热压缩实验数据的修正及其本构方程

对NiTi合金热压缩实验的结果进行了分析，修正了实验中由于摩擦和变形热效应引起的流变应力的误差，由实验机给出的NiTi合金在700-1000℃下、应变速率为0．01—7．8s^-1。条件下的载荷一行程曲线得到了真应力一真应变曲线．通过对曲线的回归建立了NiTi合金高温宏观应力的本构模型，计算所得载荷一行程曲线与实验结果相符，为NiTi合金高温塑性成形过程的数值模拟提供了准确的材料模型．     

连续铸轧流变行为的物理模拟及其应力-应变关系的演变

在Gleeble-1500热/力机上用专制的夹具系统对铝合金铸轧过程流变行为及其影响因素进行了系列的模拟实验研究,得到了不同变形条件下铝合金瞬态凝固连续固态流变成形过程中的形变规律.实验表明铝合金的[液-糊状-固]流变过程存在4个不同特征阶段,通过对实验数据进行多元线性回归分析,建立了适用于连续铸轧这一特定工况条件下铝合金流变本构方程.     

三元合金靶择优溅射稳定态的表面化学成分

基于多元素靶溅射的Andersen-Sigmund关系式，在分析了大量的二、三元素合金溅射稳定态靶表面化学成分的变化之后，发现各元素之间表面结合能之比几乎与靶体化学成分无关。只要给各元素之间设定适当的表面结合能比，就可以很容易地计算出三元合金靶稳定态表面化学成分，至少对于用2keV氩离子轰击的Ag-Pd-Au三元合金靶系来说，其计算结果都与实验值一致。所分析的实验数据是在常温下取得的，所以可不考虑离子轰击诱发的Gibbs偏析，其结论很可能是多元合金靶溅射的一般规律。此外，由Gaidikas等最近所提出的所谓择优溅射中的“基体效应”理论是无实验依据的。     

定向凝固水平连铸多晶铜的动态本构方程

以带有同步组装技术的分离式Hopkinson压杆装置作为热模拟装置，采用基于MTS（Mechanical Threshold Stress）模型建立的FCC晶体结构的动态本构方程，确定了定向凝固水平连铸多晶铜动态本构方程参数，研究了其动态冲击特性，获得高温段（685K-1085K）的理论应力-应变曲线与实验曲线相当吻合，而在低温段（低于685K）的理论曲线与实验曲线出入较大。结果也表明定向凝固水平连铸多晶铜在485K和685K之间有一温度能使其回复能达到阀值。     

TC6钛合金的高温变形行为及组织演变

在Thermecmaster-Z型热加工模拟试验机上对TC6钛合金在温度800℃～1040℃,应变速率10s～50s、最大变形程度50%条件下的高温流动应力变化规律进行了研究,进而分析了变形参数对微观组织的影响。结果表明合适的工艺参数是变形温度为920℃～950℃,应变速率为1.0s-1～1×10-3s-1。在变形过程中,变形温度对α相体积分数有着显著影响,应变速率对α相体积分数影响不大,但对α相晶粒的形态有一定的影响。最后在分析变形温度、变形程度和应变速率对流动应力影响规律的基础上提出了1种本构关系模型,其拟合精度较高,为进行钛合金高温变形过程的数值模拟打下了较好的基础。     

Application of a time-dependent constitutive model to rheocast systems

A mathematical model has been developed to describe the velocity field in an agitated Al- 5Cu alloy in which B4C particles were suspended at different loading rates of up to 40 %. The material system was agitated by means of an electromagnetic rotary stirrer. The non- Newtonian behavior of the melt/solid slurry was allowed for using two models: the steady- state model of Joly and Flemings and the model of Brown, which takes account of time- dependent behavior. Calculations have shown that the two models behave similarly at high shear rates. In addition, if agitation was discontinued, very little time was required for the velocity (and hence the fluidity) of the slurry to decay.     

适用于扩展有限元裂缝计算的钢筋与混凝土粘结滑移关系

以定量分析钢筋与混凝土粘结滑移关系为目标,利用RCXFEHohai-P扩展有限元程序,计算采用不同粘结滑移公式时钢筋混凝土简支梁的最大裂缝宽度。结果表明,计算所得最大裂缝宽度各不相同,且都与《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)所列最大裂缝宽度公式计算值存在差别。为此,基于GA-BP神经遗传网络,以规范最大裂缝宽度公式计算值为预测目标,反演得到适用于扩展有限元裂缝计算的粘结滑移公式,算例表明该公式能满足扩展有限元裂缝宽度计算要求。研究成果对提高扩展有限元裂缝分析的准确性具有一定的参考价值。     

混凝土冻融劣化后动态单轴抗压特性试验研究

为研究混凝土冻融循环后的动态力学性能,利用10 MN动静三轴仪对不同冻融劣化程度的混凝土在不同加载速率下进行单轴压缩试验,同时采集声发射数据分析试验过程中能量释放及损伤演化规律。最后,选用Weibull-Lognormal损伤本构模型,对试验数据进行拟合分析,并分析不同工况混凝土的损伤随应变的发展规律。研究结果表明:①相同冻融劣化程度时,随应变速率增加,峰值应力增大,峰值应变减小;冻融劣化程度会影响峰值应力的率敏感性;②在应变速率相同时,随冻融循环次数增加,峰值应力随之减小,峰值应变随之增大。③混凝土冻融劣化后应力应变关系峰前服从Weibull统计分布,峰后服从Lognormal统计分布。④在相同应变速率下,随着冻融循环次数的增加,混凝土的累计塑性应变整体呈增大趋势。