板料屈服行为及强化规律的研究进展

研究板料塑性成形的理论基础是屈服准则、强化规律以及本构模型。随着新材料、新工艺的不断出现,温度和应变速率对塑性成形过程中的影响也不容忽视,原有的塑性理论已无法满足研究和工程应用的需求。从板料屈服准则研究、包辛格效应与强化模型研究、屈服强化规律试验方法研究以及涉及应变速率和温度的板料屈服强化研究4个方面阐述板料屈服行为及强化规律的研究进展,指出常用屈服准则的特点和不足,说明各种强化模型中组合强化模型仍然是研究重点。试验方法主要从研究屈服轨迹的双向拉伸试验及确定强化模型参数试验的2个方面进行介绍。此外,指出针对板料在复杂应力状态下应力张量与应变张量之间的涉及应变率和温度的屈服准则和相应的流动准则的本构关系还有待研究。提出随着新材料、新工艺的不断出现,涉及应变速率和温度的屈服准则和强化规律、试验方法以及在有限元模拟中的应用等研究将是未来的研究热点。     

一种修正的Norton-Hoff本构模型及实验验证

针对B1500HS硼钢,采用Gleeble-1500D热模拟试验机,通过单轴拉伸试验对其在温度为550~850℃、应变速率为0.1~10s-1范围内的本构关系进行了研究。根据硼钢流动应力曲线的特点,对Norton-Hoff模型进行了修正,将修正后的模型与Brosius提出的Norton-Hoff模型和Tong-Wahlen模型进行比较,并通过预测值偏离实验值的程度进行评估。与实验结果对比后发现:修正的Norton-Hoff模型能更好地预测B1500HS硼钢的流动应力。     

十字形试件双向拉深试验系统建立及加载精度分析

为了研究复杂加载路径下板料塑性变形行为 ,建立了十字形试件双向拉深试验硬件与软件系统 ,实现了同轴两夹头的位移同步控制 ,位移和载荷的比例加载与非比例加载控制 ,以及根据载荷变化判断加载停止的控制等关键技术。试验验证表明 ,所建系统具有较好的准确性和可靠性 ,为进一步研究提供了试验基础。     

汽车金属材料力学性能研究及本构参数的标定

材料力学性能的研究一直是结构碰撞领域内的研究重点。通过应力应变曲线或复杂的数学表达式来描述材料的力学性能的数学表达式称为材料的本构方程。通过试验手段对前纵梁材料力学性能进行系统研究,进行准静态拉伸试验和高速拉伸试验,获得了不同应变率下的应力应变曲线,并依据试验结果标定了Johnson-Cook本构模型,通过获得的试验数据构建常用的金属Johnson-Cook本构强化模型,为有限元仿真的精确模拟提供了数据支撑。     

6063铝合金本构模型及其有限元仿真

通过6063铝合金单轴拉伸试验,获得了该材料的真实应力自然应变曲线。然后,建立了分析用6063铝合金的两种本构模型,用此模型模拟了试样单轴拉伸过程。最后,通过对比仿真结果与试验结果,分析模型的准确性。     

基于塑性流动本构关系的多步反向模拟法

传统板料成形反向模拟法的本构关系是建立在塑性形变理论的基础上,无法考虑变形历史的影响.提出一种新型有效的多步反向模拟法,采用弹塑性材料模型提高计算精度:引入DKT12薄壳单元考虑类似模具圆角处的弯曲一反弯曲效应等应变历史的影响.提出一种基于塑性流动理论的本构方程,可以快速准确地处理弹/塑性变形及加载/卸载状况,提高了应...     

不同强化模型下的板料成形极限

介绍Hill48屈服准则下基于不同强化模型的屈服方程。推导出能够用来确定随动强化模型和混合强化模型中参数的方程。采用单向拉伸曲线上所取得的数据,对所得方程进行拟合,得到参数值,并使用所得参数值得出三种强化模型下的单向拉伸曲线。结果表明采用上述方法能够准确地确定强化模型中的参数。给出随动强化模型和混合强化模型下成形极限的计算方法。基于三种强化模型,针对分散性失稳准则、Hill集中性失稳准则、凹槽失稳准则和平面应变漂移失稳准则,得到简单加载路径下的成形极限图和成形极限应力图。从这些图中可以看出,强化模型对成形极限图和成形极限应力图影响明显。因此应当确定板料在成形过程中的强化规律,选择合适的强化模型进行成形极限预测。     

基于有限变形弹塑性本构方程的金属粉末压制成形力学建模及数值模拟

报告在中国国家自然科学基金重点项目“金属粉末高致密化精密成形系统技术基础及应用”、国家高技术研究发展计划(863计划)“高性能粉末冶金材料温压精密成形技术”和广东省自然科学基金研究团队项目“金属粉末精密成形先进制造系统的理论及应用研究”的共同资助下,所提的基于有限变形弹塑性本构方程的金属粉末压制成形力学建模及数值模拟研究成果。在分析比较椭球面屈服准则和岩土类材料屈服准则的基础上,选择适用于金属粉末材料等可压缩连续体的椭球面屈服准则。     

热成型过程中微观组织演变统一本构模型的建立

在金属热加工过程中,材料会发生粘塑性变形。在成形过程中,材料的微观组织会发生动态变化,在成形间隙或者后期材料的微观组织会发生静态变化。现代技术要求能够预测成型部分的微观组织。在文中,会展示由材料学家们提出的各种各样的模型,他们可以用来模拟个体微观物理因素,例如在静态和动态过程中晶粒尺寸的成大、位错密度的增加、回复、再结晶以及沉积物的溶解。现代技术已经将基于微观结构的因子应用于塑性流变模型中,形成了一套统一的塑性流变方程。通过子程序,可以用来模拟在热加工过程中微观组织的变化。在本篇论文中详细叙述三种模型,他们模拟了在超塑性过程中晶粒尺寸的成大、在热轧制过程中微观组织的变化、热处理后沉积物的溶解以及这些变化对铝合金塑性流动的影响。     

振动加工时金属材料的本构关系的人工神经网络建立方法

在对金属材料进行振动拉伸时 ,材料的本构关系与静态拉伸明显不同 ,因而不能直接引用现有的弹塑性模型来描述。本文以常规频率下振动拉伸时实测的材料应力应变值为样本 ,利用 BP人工神经网络(BPANN)建立了振动加工过程中材料的应力应变关系。这种 BPANN本构模型可以方便地用于振动加工的理论分析和工程应用     

不同加载条件下50W800G硅钢板的拉伸性能

对50W800G硅钢板采用十字形试样进行了不同加载条件下的单向拉伸试验和双向拉伸试验,并运用ANSYS软件对试验结果进行了有限元模拟。结果表明:50W800G硅钢板双向等比拉伸时的应力-应变曲线位于双向非等比拉伸和单向拉伸时的应力-应变曲线之上;50W800G硅钢没有明显的各向异性行为,双向等比拉伸时轧制方向的应力-应变曲线稍高于垂直于轧制方向的,而双向非等比拉伸时垂直于轧制方向的应力-应变曲线稍高于轧制方向的;ANSYS有限元数值模拟的结果可用来预测双向拉伸过程中的应力-应变关系。     

金属板件等离子体弧柔性成形实验研究

以厚度为0．8mm的Q235扇形板、环状扇形板、矩形参考板为试件，研究了圆弧曲线扫描与直线扫描成形效果的差异及板材几何形状对成形效果的影响规律。研究结果表明，利用曲线扫描，可获取非直线展成面，直线扫描和曲线扫描的成形结果存在明显差异，曲线路径扫描是成形自由曲面的有效方法。     

板料激光三维弯曲成形的工艺研究

激光成形是1种利用激光作为热源的热应力无模成形新技术.介绍了激光成形的工艺过程及加工设备,分析了激光成形机理,研究了板料激光三维弯曲成形的工艺以及典型工件的成形方案.最后综述了该工艺技术的发展前景.     

金属板材单点渐进成形技术的研究进展

金属板材单点渐进成形技术是一种新的板材无模成形技术,它可直接从CAD数据快速、经济地制造出复杂形状的板材件而无需昂贵的模具,并可广泛应用于样件试制和小批量生产。本文分析了金属板材单点渐进成形技术的基本原理、研究现状,探讨了存在的问题和发展趋势。     

薄板起皱失稳数值模拟计算方法

汽车、航天、航空等领域的零件制造轻量化趋势致使管板材成形起皱失稳缺陷的预测成为行业的重点关注问题。基于目前常规数值模拟算法未包含起皱失稳判据从而无法解决起皱数值预测的现状,利用平板对角拉伸试验作为对比验证对象,利用大型平台软件ABAQUS证实了用于模拟薄板变形的常规壳单元动态显式算法（^*DYNAMIC）以及用于结构件屈曲计算的弧长法（^*RIKS）无法用于计算薄板成形起皱问题,尝试并比较了“用于微缺陷引入的特征值分析（^*BUCKLE）+^*DYNAMIC分析”相结合分析方法、“^*BUCKLE分析+^*RIKS分析”相结合的分析方法以及“三维实体单元动态显式算法”三种方式对薄板起皱失稳问题的运算结果,围绕计算精度、适用范围、算法特征等方面对这三种算法进行研究,确立了从多方面考察综合性能最佳的薄板成形起皱失稳数值模拟方法。     

不锈钢薄板的激光弯曲成形试验研究

以不锈钢薄板的激光弯曲成形为研究对象，通过实验研究其成形过程及影响因素。首先介绍了激光成形的工艺过程及影响因素；然后通过试验研究了激光能量、扫描速度、激光光斑大小和扫描次数等因素对弯曲成形角度的影响。     

钛板双向强化效应研究

实验证明,钛板具有明显的各向异性和双向强化效应,其双向拉伸屈服强度比其单向拉伸屈服强度约高出40％,这 对要考虑最小重量设计的导弹和太空容器是非常有用的材料。