Mohr-Coulomb断裂准则在高强钢剪切仿真中的应用

基于修正的Mohr-Coulomb(MC)韧性断裂准则得到一种简化的断裂模型,选用1180MS超高强钢材料,设计了两种断裂试样,提出一套材料韧性断裂模型中材料参数识别标定的实验方法。通过拉伸实验,利用数据相关技术(Digital Image Correlation,DIC)测量了两种试样的断裂应变,通过计算得到适用于1180MS钢剪切仿真的断裂准则。进行了剪切实验并结合ABAQUS/Explicit软件进行了2D剪切仿真,将该准则应用到仿真中。结果表明,二维仿真模型能很好的描述剪切断面的形貌特征,仿真中的光亮带、塌角、毛刺高度及断裂带倾角与实验结果符合度较高,从而验证了断裂模型的准确性,为类似材料剪切仿真断裂准则的获取方法提供了参考。     

固溶处理时间对7075铝合金热冲压板材塑性及韧性断裂的影响（英文）

研究固溶处理时间对7075铝合金热冲压板材塑性及韧性断裂的影响。对采用不同固溶处理时间的热冲压试样进行拉伸实验,并采用数字图像相关分析方法获取实验过程中试样的应变。基于实验及仿真,对Yld2000-3d屈服准则及DF2014断裂模型进行校准,并将其分别用于描述材料的各向异性及断裂行为。同时,对材料的显微组织进行研究。实验及仿真结果表明,热冲压后,7075铝合金仍残留明显各向异性,且延长固溶处理时间不能有效减弱材料的各向异性。但是,采用较长的固溶时间会提高材料的断裂应变,断裂性能的提高与延长固溶处理时间后第二相颗粒尺寸减小有关。     

基于内变量的TA15板材室温拉伸力学性能预测模型

通过真空退火处理得到具有不同β相含量的TA15板材,并对其进行室温单轴拉伸试验,获得不同β相含量板材的真应力-应变曲线,并采用Bridgman公式对颈缩阶段应力进行了修正。结果表明:随着β相含量的增加,拉伸断裂应变明显增大。分别考虑α与β相室温变形行为,基于连续损伤力学建立了一套耦合位错密度和微观损伤的单轴拉伸本构模型。通过不同β相含量试样的应力-应变曲线,采用遗传算法确定本构方程常数。利用β相含量为18.63%和20.04%的试样的应力-应变曲线对所建模型进行验证,计算值与试验值吻合较好。     

相变诱导塑性钢高应变速率性能和失效行为分析

以TRIP590钢为研究对象,对静态和高应变速率下的力学性能进行测试,获取性能变化规律,并对应变速率相关本构模型进行拟合;采用剪切、中心孔拉伸、缺口拉伸、穿孔等5种试样来表征材料在拉伸、剪切及复合状态下的失效行为,并采用MMC断裂失效模型进行拟合;将材料模型应用于不同试样模型,开展断裂试验仿真,并与试验测试结果进行对比,以验证失效模型的精度;采用高速冲击折弯进行试验,验证模型的准确性。结果表明：TRIP590钢具有良好的延展性,断后伸长率可达35.5%,强塑积达到21.66 GPa%;具有较强的应变速率敏感性,随着应变速率的增加,其强度不断增加,而且材料的伸长率也不断提高;随着应变速率的提升,材料吸收的能量逐渐增加;设计的5种断裂失效测试试样可以表征材料的失效行为;应用MMC断裂失效模型仿真所得的断裂形貌与试验结果相符,关键参数仿真与试验测试结果的平均误差均小于5.5%;拟合获得材料本构模型用于冲击折弯的仿真结果与实测结果基本一致,误差控制在3%以内,可以较好地反应材料的力学特征。     

基于局部应变法的焊接微区低周疲劳性能

针对忽略焊接力学不均匀性的名义应变法评价焊接接头低周疲劳性能不准确的问题,提出一种考虑焊接接头力学不均匀性、基于弹塑性有限元计算的局部应变法,对焊接接头的低周疲劳性能进行准确评价.通过耐热钢电弧焊接头光滑试样和焊缝光滑试样的低周疲劳试验,以及焊接接头光滑试样在加载过程中的弹塑性有限元计算,采用名义应变法和局部应变法分别对耐热钢电弧焊接头光滑试样进行低周疲劳性能评价.结果表明,耐热钢电弧焊接头在低周疲劳载荷下断裂于焊缝区域.采用名义应变法评价该焊接接头时,结果偏保守.由于局部应变法考虑了焊接接头的力学不均匀性,基于断裂微区的局部应变进行疲劳性能评价,发现采用局部应变法得到的焊接接头应变—寿命曲线与断裂微区焊缝的应变—寿命曲线一致.     

铝合金焊接接头的局部断裂应变测定

利用自行开发的测量材料局部力学性能的双孔微剪切试验装置,对铝合金接头各区域进行微剪切试验.记录加载过程中的载荷一位移曲线,同时通过金相显微镜实时观察受剪切材料的变形,裂纹的启裂、扩展、直至断裂.结合双孔微剪切试验的有限元模型的计算,得到对应材料发生裂纹开裂时的等效断裂应变.结果表明,焊缝断裂应变小于母材,在热影响区断裂应变随着距熔合线距离的增加而逐渐增大.     

初生α相含量对TC4 ELI钛合金动态应力应变行为的影响

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对低间隙Ti-6Al-4V(TC4 ELI)钛合金中4种初生α相含量不同的等轴组织在不同应变速率(2 000、3 000和4 000 s 1)下进行动态压缩试验,通过动态压缩试验得到材料的动态真应力—应变(σ—ε)曲线,并利用金相显微镜(OM)等对试验后发生剪切失效破坏试样的端面进行观察分析。结果表明:随着初生α相含量的增加,TC4 ELI的平均动态流变应力、均匀动态塑性应变和冲击吸收功(E)的变化规律不明显,在4 000 s 1应变速率加载条件下,4组试样均发生剪切失效破坏,在失效试样的端面观察到几乎呈同心的圆弧形白亮绝热剪切带(ASB),部分剪切带发生分叉,裂纹在剪切带内形核、长大和聚合,最终导致试样断裂。     

基于MMC准则的双相高强钢HC820/1180DPD+Z断裂失效模型分析

对超高强双相钢HC820/1180DPD+Z的断裂失效模型开展研究，并分析了其微观组织和力学性能。基于MMC断裂失效准则，设计了5种失效试样，采用万能试验机和DIC获得了5种试验的断裂临界塑性应变和力-位移曲线，采用Swift和Hockett-Sherby混合硬化模型拟合并获取了材料的外延硬化曲线，并得到混合模型的最佳加权系数和5种试样的仿真模型，基于仿真模型获得5种应力状态下的应力三轴度和临界塑性应变。最后，基于MMC断裂失效模型拟合获得材料的失效曲线，并采用防撞梁落锤冲击试验与仿真对比分析，验证了断裂失效模型的准确性和精度。结果表明：混合硬化模型对材料硬化曲线的拟合精度较高，加权系数α为0.3时各断裂失效试样的最大力值误差小于3%;未应用断裂失效模型的加速度-时间曲线与试验曲线明显不符，误差较大，而应用MMC断裂失效模型的断裂形貌与试验结果相符，断裂时刻和加速度最大值时的误差分别为2.5%和1.7%,说明模型的精度较高，可以应用于整车碰撞仿真分析。     

铜基非晶合金板弯曲塑性及剪切带间距的研究

制备了一种压缩断裂塑性应变接近2％的铜基块状非晶板材,并利用三点弯曲实验进行了其弯曲塑性、剪切带间距与试样厚度关系的研究．结果表明：非晶合金的弯曲断裂塑性应变明显依赖于试样厚度,即弯曲断裂塑性应变随试样厚度增加呈指数衰减关系减少;弯曲时剪切带间距随试样厚度增加而线性增加;剪切带间距与试样厚度的比值对于同一非晶合金为恒定值,但随非晶合金种类的不同而变化,与非晶合金的塑性变形能力有关．     

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。     

面向零件形状的计算机图形库的开发

论述了CAD技术中参数化设计的三种建模方法，重点介绍了基于特征的参数化建模原理。在此基础上，分析机械设计中的机构结构，归纳出其零件的几何特征构成。设计了机构CAD图形库，并提出了该图形库生成步骤和人机交互界面。     

FeCrAIW电弧喷涂层组织的致密化研究

采用激光辐照对FeCrAlW电弧喷涂层的组织进行致密化处理,借助扫描电镜和X衍射对涂层的组织进行了分析.测试了涂层的显微硬度.结果表明:涂层组织致密度提高,孔隙率明显降低.随着激光扫描速度的增加,涂层的显微硬度降低.在较低的扫描速度下,涂层与基体之间形成互熔区,涂层与基体之间产生良好的冶金结合.     

胫骨生物陶瓷复合材料的微结构增韧机理

扫描电镜观察显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的自然生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石具有层状的微结构并且平行于骨的表面排列.观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成,这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状,也以平行的方式整齐排列.基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征,通过微结构模型分析及实验,研究了羟基磷灰石片平行排列微结构的最大拔出能.结果表明,羟基磷灰石片长而薄的形状以及平行排列方式增加了其最大拔出能,进而提高了骨的断裂韧性.     

Comparative analysis of functional possibilities of methods of pulse treatment of a melt

This paper describes the general features of the functional methods of electrohydropulse, pulse electrocurrent, and magnetic pulse treatment processes of the melt in order to positively vary its crystallizaton ability.     

Effect of solidification rate of the structure of alloys of the system Fe-W

Conclusion In alloy Fe-42% W atomized with a cooling rate during solidification within the limits from 5·10³ to 1·10⁵°C/sec with the maximum cooling rate (not less than 10⁵°C/sec) precipitation of -phase (Fe₇W₆) from the liquid melt is suppressed. In granules of alloy obtained with a high solidification rate it is possible to achieve total dissolution of tungsten in solid solution (42%). Subsequent heating causes precipitation of -phase in dispersed form.I. P. Bardin Central Scientific-Research Institute of Ferrous Metallurgy (TsNIIChERMET) Moscow. Translated from Metallovedenie i Termicheskaya Obrabotka Metallov, No. 9, pp. 34–36, September, 1990.     

高等教育国际化与中国高等教育施化力培育

本文从化层、化型、化向与化力等方面考察高等教育国际化的应然本质属性 ,描述与分析中国高等教育在国际化潮流中表现出的发展态势 ,针对种种态势提出中国高等教育核心施化力培育战略 ,以使中国高等教育乃至世界高等教育真正地走向国际化