无取向电工钢剪切仿真Johnson-Cook模型参数确定及剪切过程研究

为了建模仿真分析无取向电工钢剪切加工过程,首先使用万能试验机对4种35WW300无取向电工钢拉伸试样进行不同应力三轴度的拉伸实验,获得拉伸过程中的载荷-位移曲线和Johnson-Cook模型参数.其次,利用Abaqus有限元软件建立拉伸试样的准静态仿真模型,得到表面光滑、圆弧缺口、V形缺口和剪切等4种试样的应力三轴度大...     

微型拉伸试样的设计及其在高性能管线钢研究中的应用

设计了一种微型拉伸试样,用结构均匀的材料Ｘ６０钢测试了微型拉伸试样的拉伸强度的可靠性,发现试样尺寸对拉伸强度的影响很小,微型试样值与式样的判别不大,可以用微型试样测量Ｇｌｅｅｂｌｅ样品的强度,在高性能管线钢的研究中发现,微型拉式样的强度值和显微硬度值缺少一一对应关系,有必要做微型试样的拉伸试验,提供更为可靠的数据。     

管线钢专用引伸计的设计与应用

分析测量管线钢矩形试样规定总延伸强度Rt0.5的过程中产生误差的原因,设计开发了管线钢矩形试样拉伸试验测量系统。该系统由球铰式框架结构和光栅传感器组成球铰式光电引伸计,利用光栅传感器测量精度高与球铰式装卡的优势结合,把采集的信号通过数据处理器传递给计算机控制系统,通过系统的模数转换和软件的功能运算,能有效克服测量过程中的误差,保证试验结果的准确性和重复性,具有记录全过程拉伸曲线的功能,满足管线钢相关检验和试验标准要求。     

评定离心铸管质量的新方法

TY14-3-1047-81技术标准是鉴定球铁铸管质量的基本方法.标准中规定要从铸管壁上切取试块,然后加工成圆棒形拉伸试样来测定球铁铸管的机械性能.但是,制取这类试样既费工又费时.国外一些主要的球铸管生产厂家规定采用圆环形试样来测定球铁铸管的机械性能.这种试样比圆棒形试样要经济得多.     

拉伸比对2A16铝合金板材双向拉伸性能的影响

为获取2A16铝合金板料在复杂加载条件下的材料性能,设计了一种臂上开缝、中心带槽的十字形试样并开展双向拉伸试验,研究了2A16铝合金板材在双向加载时的材料力学性能.建立有限元分析模型,基于ABAQUS软件对十字形试样的双向拉伸过程进行数值模拟.同时,利用板材双向拉伸试验机在X、Y两轴拉伸比分别为3∶3、3∶2、3∶1、...     

316L板翅结构钎焊接头力学性能试验

采用高温短时拉伸试验和相应数学模型分析研究了316L T形钎焊接头的力学性能.使用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）分析了失效钎焊接头裂纹尖端和焊缝区域的微观组织及性能，进一步探讨了板翅钎焊结构的失效机理.结果表明，基于T形板试样的高温拉伸载荷位移曲线能较好地反映焊缝的起裂和裂纹扩展过程，1~2 mm/min为合理的试验加载速率取值范围；钎焊过程中焊缝区会出现明显的铁元素富集现象，为板翅结构高温失效的主要诱因.     

连续退火薄板带屈曲起皱行为的试验研究

为了研究薄板带材在连续退火过程中屈曲起皱规律,采用非接触式网格应变仪作为薄板起皱高度测量设备,设计了不均匀拉伸试验。试验可以准确获得试样中心起皱高度与拉伸时间、拉伸载荷的对应曲线,并可观测到试样在拉伸过程中的起皱行为及其发展过程。通过对比发现,夹持端形状为梯形的试样达到临界起皱状态所需的拉伸载荷低,且在夹持端不易产生应力集中,比夹持端为矩形的试样更适合用于测试塑性差的材料。通过试验发现,试样的长度和厚度对带材屈曲临界载荷和起皱临界载荷有十分重要的影响,当试样长宽相等且厚度较薄时,带材更容易起皱。     

DUCTILE FRACTURE OF FERRITE NODULAR GRAPHITE CAST IRON UNDER MULTIAXIAL TENSILE STRESS

为研究多轴应力下铁素体球铁延性断裂机制,采用三种不同曲率半径(ρ=2,4,10mm)的缺口圆柱试样进行拉伸试验,并用大弹塑性变形有限元分析法计算试样缺口部位的应力、应变分布。在中断拉伸试样上进行金相观察,跟踪石墨球与基体界面处微空洞的形核和长大。研究结果表明,当石墨球与基体界面处的应力到达650MPa时,微空洞形核,空洞长大和聚合导致延性断裂。     

多轴张应力下铁素体球墨铸铁的延性断裂

为研究多轴应力下铁素体球铁延性断裂机制,采用三种不同曲率半径(ρ=2,4,10mm)的缺口圆柱试样进行拉伸试验,并用大弹塑性变形有限元分析法计算试样缺口部位的应力、应变分布。在中断拉伸试样上进行金相观察,跟踪石墨球与基体界面处微空洞的形核和长大。研究结果表明,当石墨球与基体界面处的应力到达650MPa时,微空洞形核,空洞长大和聚合导致延性断裂。     

汽车白车身Z形零件的拉伸模设计

介绍了一种Z形汽车零件的拉伸模,针对Z形零件的结构特点及现实生产中遇到的问题,着重阐述了该模具中托料平衡机构和预压料机构的设计方案、装配方式及工作过程;该拉伸模特殊结构的设计能有效解决Z形零件的实际生产问题,对汽车白车身类似零部件的模具设计具有一定的借鉴意义。     

铁基合金中Cr元素的快速分析研究

利用快速元素分析仪对铁基合金中Cr元素的发射光谱进行了分析研究,探索了Cr267.72 nm谱线组和Cr283.56nm谱线组实现铸铁及合金钢中Cr元素快速定性及定量分析的方法。结果表明:快速元素分析仪可有效地解决铁基合金中Cr元素的现场快速分析问题;Cr267.72 nm谱线受到V元素的影响,当样品中含有V元素时,需要根据试样中w(V)量的不同进行必要的修正;Cr283.56 nm受到基体Fe元素的干扰,可以作为辅助分析谱线组使用。该仪器分析系统可记录材料光谱,使现场快速分析具备可追溯性,为全面的现场质量控制提供了条件。     

双相钢在塑性变形中塑性功向热能的转变

研究了在较低应变速率(0.00067s~(-1))下,双相钢试样静态拉伸过程中塑性功向热能的转变规律。在对静态拉伸过程能量分布分析的基础上,建立了传热模型,对室温下拉伸过程试样标距内材料的温度进行了数值求解。利用红外测像仪测量了拉伸过程中试样表面的温度,通过比较模拟值与实测值求得了β值(塑性功向热能转变系数)。真应变大于0.02时,β值随应变增加而上升较小,β值可以取0.93。     

合金凝固过程的形核模型

为了定量地描述多元合金的实际形核过程，引入实验参数，建立了工业多元合金凝固过程中的经验形核模型，该模型把形核率与最终晶粒密度联系起来．该模型能根据设计的参考试样的实验结果计算工业合金凝固过程中单位体积熔体中有效异质核心表面积Sv和熔体中有效异质核心润湿角因子f(θ)，进而分析实际铸件的形核特性．利用所建立的经验形核模型，针对Al-7Si合金和Al—7Si—0．55Mg合金，计算了一定熔炼条件下的形核参数。     

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 中厚板拉伸试样出现了延伸率不合问题，并且拉伸试样断口出现了层状撕裂现象。通过对试样断口形貌、试样变形区和未变形区金相组织的研究，认为：中厚板中心区域珠光体比例高是层状撕裂试样厚度中心呈现脆性的原因，这种脆性区导致在拉伸过程中最先萌生裂纹，并最终导致拉伸试样延伸率不合；出现层状撕裂的试样在拉伸之前并不存在结构上的分层和断口分层，在断口上出现的平行于轧制方向的裂纹是在拉伸过程中形成的；当珠光体带的宽度超过25 μm时，试样在拉伸过程中在珠光体带中易出现裂纹并导致断口出现层状撕裂。     

不同加载路径下50W800G硅钢板的X射线应力分析

通过使用X射线并倾法,测量双轴拉伸过程中十字试样的应力应变关系。结果表明,双轴拉伸比单轴拉伸测试点的应变范围要大,从而可以指导生产中硅钢涂层的厚度。     

剥离法测定铜-铝复合板的结合强度

通过对复合材料结合强度不同测试方法的分析比较,设计了一种在拉伸试验机上进行90°剥离的复合板结合强度测量装置,分析了装置的结构特点,研究了装置测量的稳定性和测量误差。结果表明,该装置结构简单、使用方便、对试样制备要求低、测量结果再现性好。通过对6组300℃保温4h试样的剥离强度测量结果比较,发现测量过程再现性较好;对250℃保温12h试样进行剥离强度重复测试,剥离力相对测量误差为3.1%,满足测量要求。     

Ni3Al+NiAl双相合金的氢致开裂过程研究

利用楔型张开加载(WOL)试样和带缺口的拉伸试样原位研究了Ni3Al NiAl双相合金氢致裂纹形核扩展的过程,当试样中的氢浓度为Co＝12.6×10-4%时,氢致裂纹止裂门槛应力强度因子为KIH＝15.7 MPa·m1/2．裂纹扩展第二阶段速率为(da/dt)II=0.019mm/h,对氢浓度为Co=24.7×10－4%的试样,SEM下的原位拉伸表明,氢致裂纹形核的临界应力下降．氢致裂纹择优沿NiAl/Ni3Al相界形核、扩展;而未充氢试样的裂纹在NiAl基体中形核、扩展、导致解理开裂,任何裂纹的形核、扩展和NiAl中的滑移带无关,滑移带主要集中在Ni3Al相,它是裂纹扩展的障碍。     

剪应力状态下6061铝合金的力学性能及断裂行为

对设计的拉伸剪切试样和原位拉伸剪切试样分别进行不同剪应变率下的拉伸剪切试验及原位拉伸剪切试验,研究6061铝合金在剪力状态下的力学性能及断裂行为,并用有限元软件ABAQUS对铝合金在剪应力状态下的断裂行为进行模拟。结果表明:随着剪应变率的增大,6061铝合金的剪切屈服强度和抗剪强度基本保持不变,但剪切断裂应变明显减小;剪应变率对试样的断口形貌没有影响;6061铝合金晶界是其最薄弱环节,在拉伸剪切过程中铝合金试样表面上产生了大量与拉伸方向平行的滑移带;微裂纹在剪应力作用下形核于与拉伸方向平行的滑移带和晶界,随着剪应力的增加,微裂纹长大和扩展;微裂纹之间通过剪切而连接导致试样断裂;6061铝合金剪切断裂行为可以用Johnson-Cook模型进行描述。     

激光快速修复Ti-6A1-4V合金的显微组织与力学性能

针对Ti-6A1-4V合金在加工和服役过程中的损伤特点，对Ti-6A1-4V合金锻件的3种典型误加工缺陷——槽缺陷、面缺陷和体缺陷进行了激光快速修复研究。激光修复区与锻件基体形成致密冶金结合，Al、V合金元素由锻件基体到激光修复区均匀分布，无宏观偏析。激光修复区组织为粗大原始∥晶粒内分布细长的α针及编织细密的a＋β板条组织，呈现典型的魏氏结构，热影响区组织从锻件的等轴α＋转变β组织逐步过渡到魏氏（a＋β）组织。对预制有3种类型缺陷的激光修复试样进行室温静载拉伸试验和硬度测试，结果表明修复试样的拉伸性能达到锻件标准（HB5224-1982）。激光修复试样的硬度和强度高于锻件基体，而塑性则低于锻件基体。因此，激光修复区和锻件基体可看作是一种“强＋弱”的组合，这与二者的显微组织是相对应的。     

STRESS CORROSION CRACKING OF 304L STAINLESS STEEL IN WATER AT 288℃

敏化的304L不锈钢紧凑拉伸试样在288℃的含氧循环水中发生应力腐蚀(SCC)后，沿试样横截面将裂纹尖端区制成透射电镜(TEM)试样，用高分辨分析型TEM观察裂尖，测量微区成分．结果表明，在不连续的SCC裂纹周围及裂尖前方存在几百纳米宽的氧化物区，成分为Cr2O3，Fe3O4或其混合物．在氧化物中存在大量的纳米级浅裂纹，在裂尖应力集中作用下，氧化物中首先形成不连续的微裂纹，它们长大并和主裂纹连接就导致SCC裂纹的不连续形核及扩展．