A Large Strains Finite Element Multiscale Approach

A novel formulation for multiscale finite element analysis of multiphase solids undergoing large strains is proposed in this paper. Within the described homogenization technique no constitutive assumptions are made at the macrolevel. A crucial aspects of the approach is the modeling of antiperiodic traction on the boundary of the representative volume element, condensation technique and the formulation performed on a deformation-driven context whereby the macroscopic deformation gradient is prescribed. Numerical tests on solids with voids demonstrated the robustness of the technique.     

Polycrystalline behavior analysis of pure magnesium by the homogenization method

In this study, mechanical behaviors of pure magnesium polycrystals are numerically investigated. The homogenization method, which combines the crystal and macroscopic scales, is introduced to include the effect of crystalline scale behaviors. The polycrystal plasticity model modified for pure magnesium, in which twinning is considered as asymmetric slip-like deformation, is utilized as a constitutive equation. Within this framework, numerical convergence analyses are conducted, and a representative volume element to present realistic deformation of pure magnesium is investigated. Second, polycrystalline behaviors of pure magnesium are investigated. The present approach is shown to reproduce the typical phenomena induced by crystalline scale structure in pure magnesium: nonuniform strain distribution, asymmetric crystal lattice orientation, strength differential effect, and strongly anisotropic initial and subsequent yield surfaces.     

汽车用超高强度钢的合金化方式及组织控制

超高强度钢因其优异的强度及塑韧性而在汽车行业得到广泛应用。针对汽车用超高强度钢,详细介绍了其合金化方式及强化机制,并详细阐述了奥氏体相及其相变所产生的组织增塑效应,以及对组织的调控方法。     

印尼凝灰质粘性土工程特性及地基方案优化

国华印尼穆印电厂属BOO项目,工程场地由第三系凝灰质细粒土组成,具有含水量高、孔隙比大和高塑性等工程特性。地基处理选择中,通过调整总平面布置、垫层试验研究和全面论证,采用厚度达7m的砂砾石垫层换填,放弃了在印尼当地技术难以实现、质量控制难度大、施工工期长和综合造价高的钻孔灌注桩方案。建筑物沉降观测表明,沉降量和沉降差在容许范围内,方案是经济合理和成功有效的。     

中国细颗粒土的统一分类体系初步研究

当前中国工程界对细粒类土的分类存在两种不同标准,一种是按液限w_L和塑性指数I_p构成的塑性图进行分类,一种是按单一塑性指数I_p进行分类,并且这两种分类方法的分类指数I_p的确定标准也不相同,造成了使用上的混乱。对中国细粒类土的两种分类标准的历史由来进行了探寻,并与国际上通行的细粒类土的分类标准进行了分析比较,最后对中国细颗粒土分类标准的统一途径提出了建议。     

近β钛合金中两相组织不协调变形行为的晶体塑性有限元研究

本文基于晶体塑性模型,研究了近β钛合金中(α β) 两相组织的不协调变形行为。首先,双晶体模型的计算结果表明(α β) 两相组织中的塑性变形是不协调的,而且α相的变形行为与晶体取向和加载方向密切相关。另外,通过耦合三维Voronoi几何模型,探讨了近β钛合金中球状初生α相对宏观力学响应的影响。利用该CPFE-VT数值模型,研究发现α相与β相的不协调变形导致了合金强度随α相体积分数的增加而成线性降低。此外,β基体中α相的分布对合金应力-应变响应也有较大的影响。本文针对具有两相组织的近β钛合金建立的晶体塑性有限元模型为钛合金组织控制技术的发展以及性能预测提供了重要的技术途径。     

镍基单晶合金压痕蠕变研究

为了探索用压痕法确定晶体学蠕变应力指数的可行性,采用晶体塑性理论模型对不同取向镍基单晶合金压痕蠕变行为进行了有限元模拟。研究表明,晶体学对称性会导致压痕表面应力呈现特定的对称性;晶体取向对压痕蠕变深度及其扩展速率具有显著的影响。通过开展不同载荷下的压痕蠕变模拟,获得相应的稳态压痕深度扩展速率,再通过线性回归的方法可有效获得晶体学蠕变应力指数。本文提出的确定蠕变应力指数的方法不受晶体取向的影响,有望应用于各向异性高温合金蠕变性能评估。