基于Web的板料力学性能参数共享数据库建设

板料力学性能参数数据是冲压企业所需的基础数据,针对目前企业遇到的无法便利地查询及获得该数据等问题,本文在通过金属室温拉伸试验计算得到板料的真实应力—应变曲线和力学性能参数数据的基础上,使用C#语言,采用程序开发工具Visual studio 2008和数据库管理工具SQL 2005构建了一个基于Web的可供在线查询的板...     

轧制形变累积对超低碳低合金钢的组织演变研究

板料轧制形变累积能细化材料的晶粒,影响材料力学参数。分别多道次轧制4 mm超低碳低合金钢板料到3和2 mm,获得了不同尺寸微观组织晶粒的板料。应用单向拉伸测试了材料的力学性能。计算了板料轧制应变累积量,分析了其对晶粒细化的作用。结果表明,应变累积量接近极限值0.6534时,铁素体晶粒变为细长状;在拉应力的作用下,最终晶粒被不断地细化,且显示方向性。由于粒状贝氏体晶粒细小,在极限的轧制形变累积量下,它不容易被细化。铁素体形变越大,屈服强度和抗拉强度就越高,而弹性模量和伸长率就越小,而粒状贝氏体晶粒对材料性能影响不明显。     

聚碳酸脂板材高温力学拉伸性能实验的研究

阐述了对聚碳酸酯(PC)板材进行的高温力学拉伸实验的结果,获得了该材料在100℃～130℃范围内的一些力学性能参数。实验数据表明:PC板料并不是在所有高温区都具有良好的塑性指标。同时给出了PC板材一些力学性能指标随温度或拉伸位移速度变化而变化的规律。     

家电彩涂板单向拉伸力学性能

为研究不同类型家电彩涂板的性能差异,在不同温度和应变速率下对VCM彩涂板和PCM彩涂板沿轧制方向取样进行单向拉伸试验,得到材料的应力-应变曲线.通过扫描电子显微镜观察断口形貌,分析温度对涂覆层与基板结合界面的影响及断裂机理.对两种彩涂板试验结果进行对比分析,结果表明,在相同试验条件下,VCM彩涂板力学性能和成形性能更好...     

Al-7Si-Mg铸造铝合金拉伸过程应力-应变曲线和力学性能的模拟

屈服强度、抗拉强度和伸长率是Al-7Si-Mg铝合金铸件常用的力学性能评判指标,因此建立相应的定量化模型进行拉伸力学性能的预测具有重要工程应用价值。本文建立了时效析出动力学、屈服强度、应变硬化模型,模拟Al-7Si-Mg合金在拉伸过程的应力-应变曲线和相应的拉伸力学性能。针对Al-7Si-0.4Mg合金,开展相应的实验研究,获得不同时效工艺下的拉伸应力-应变曲线以及力学性能数据,归纳出σUTS-σY与σY之间的关系式。模拟了该合金在180℃时效条件下屈服强度、抗拉强度和伸长率随时效时间的变化规律并进行实验结果对比,同时分析了时效工艺对合金应变硬化的影响规律。     

基于应变和应力的1060铝合金板成形极限比较分析(英文)

通过线性和非线性应变路径的板料成形实验,研究1060铝合金的成形极限图(FLD)和成形应力极限图(FLSD)。利用Stoughton方法,基于板料成形实验中测得的应变数据,计算得到了FLSD。结果表明:对于1060铝合金板料,FLD与应变路径是相关的,而FLSD对应变路径却不敏感,所以FLSD可以很方便地作为多道次板料成形的极限准则。通过对比Hill’s48,Hill’s79和Hosford非二次式3种材料屈服准则,分析了它们从FLD到FLSD转换对应力计算的影响,Hosford非二次式屈服准则更适合1060铝合金的FLSD计算。通过与单向拉伸实验数据的比较,材料硬化准则中Voce硬化准则比Swift准则更适合该材料。在MATLAB上开发了由应变到应力的计算以及FLD和FLSD显示的程序,通过输入实验中测得的应变数据可以得出FLD和FLSD。     

冷轧深冲板制耳率的试验

对DC01、DC05、DC06和B180H2的冷轧深冲板进行单向拉伸试验和制耳试验。单向拉伸试验获得了这些材料的屈服强度、抗拉强度、硬化指数、塑性应变比等力学性能参数;制耳试验得到了不同变形程度下冲杯的制耳高度和制耳率,分析了拉深系数、硬化指数、拉深次数与制耳率的关系;并进一步验算了相关材料在轴对称拉深过程中的修边余量。     

高应变速率拉伸条件下TWIP钢动态力学性能与组织演变规律的研究

利用Hopkinson拉杆在高应变速率下对TWIP钢进行了动态力学性能研究。基于动态力学实验数据,优化了材料的动态本构关系Johnson-Cook模型中的相关参数。采用金相显微镜、扫描电镜等对动态拉伸变形后TWIP钢的组织演变进行了研究。分析了TWIP钢的动态TWIP效应机理。结果表明:TWIP钢表现出较为明显的应变速率效应,即随应变速率的提高,材料的强度、塑性和能量吸收值均增加。获得了TWIP钢的组织演变规律。得到了TWIP钢在高应变速率下合理自洽的动态力学本构方程。得出了TWIP钢的动态TWIP效应机理。     

电场退火对IF深冲钢板塑性应变比(r值)的影响

通过拉伸实验研究了电场退火（850℃,25min）对IF深冲钢板塑性应变比（r值）的影响．结果表明,电场退火提高了IF深冲钢板的平均塑性应变比（r^-值）．这主要是由于电场退火显著增强了有利于IF深冲钢板塑性应变比的再结晶γ纤维织构{111}（uvw）的强度,同时减弱了不利于IF深冲钢板塑性应变比的再结晶α纤维织构{hkl}（110）的强度所致．     

AZ31镁合金热挤出板材常温力学性能及各向异性试验研究

对商业化的热挤出成形的AZ31变形镁合金板料(厚度为1 mm,宽度为100 mm)的常温力学成形性能进行了研究。运用单轴拉伸测试方法研究了不同应变速率下板料的应力-应变曲线,以及分别与挤出方向成0°、45°、90°的板料的各向异性。挤出板料的屈服应力与最大应力随着应变速率的降低而降低,其塑性随着应变速率的降低而增加,最大伸长率可达25.41%。与板料挤出方向成45°时,塑性变形能力最高,而90°方向时最低。     

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。     

考虑单向拉伸横向应变演化的本构模型材料参数测定

有限元数值模拟的精度不但与本构模型的描述能力有关,而且与其材料参数的测定方法密切相关。该文以由Hill1948屈服函数和Swift等向强化模型组成的本构模型为例,比较了不同的材料参数测定方法对单向拉伸的轴向应力-轴向应变、横向应变-轴向应变试验数据的预测能力。参数测定方法采用了两种,一种是传统方法,即使用r值计算屈服函数系数,采用轧制方向单向拉伸应力-应变数据拟合强化模型参数;另一种是考虑单向拉伸横向应变演化的反向优化法,即使用不同方向单向拉伸轴向应力-轴向应变和横向应变-轴向应变试验数据,同时求解屈服函数和强化模型的材料参数。结果表明,当使用传统方法时,所得材料参数不能很好描述与轧制方向成45°方向的单向拉伸数据;当使用考虑单向拉伸横向应变演化的反向优化法时,所得材料参数能够较准确描述各个方向的单向拉伸力学性能。     

基于拉伸试验的板料成形性能研究

板料的成形性能不仅取决于板料本身的材料特性也取决于板料的各向异性以及成形工艺条件,比如成形速度。以DC06冷连轧低碳钢板为研究对象,探讨了板料在不同取向和不同变形速度下的力学性能,并应用WDW-100微机控制电子万能试验机,对不同取向的DC06钢板料试件在不同拉伸速率下进行试验。试验分析结果表明:DC06对拉伸速度敏感,当拉伸速率为10mm.min-1时材料成形性能最好;材料取向对于成形性有一定的影响。     

轧制差厚板成形极限的理论预测与数值模拟北大核心CSCD

轧制差厚板由于其板料厚度以及力学性能具有非均一性的特点,其成形极限的准确预测成为实际应用过程中的一大瓶颈。基于前期研究中获取的轧制差厚板的几何参数以及力学性能参数,通过改变试件的形状和尺寸,对板料进行了不同应变路径下凸模胀形的数值模拟,采用数据拟合方法获取差厚板的成形极限曲线,并将其与理论公式获得的成形极限曲线进行对比;最后,应用建立的成形极限曲线来预测差厚板盒形件的成形极限。研究结果表明:通过数值模拟以及拟合方法得到的差厚板成形极限曲线与理论曲线比较接近,能够实现对实际差厚板零件的成形极限的准确预测。     

2124铝合金热成形本构模型及工艺分析

为了获得2124铝合金热变形下的力学行为,在温度为350～450℃、应变速率为0.001～0.1 s-1的变形条件下进行热拉伸实验,获得了材料的应力-应变曲线,其结果表明:峰值应力随着温度的升高和应变速率的降低而减小;温度是影响伸长率的主要因素,且低应变速率下,具有较小的均匀伸长率.为精确地描述材料热变形下的变形行为,...     

22MnB5高强度钢板材的断裂失效准则研究

对22MnB5高强度钢板材进行动态拉伸试验,获得材料的弹塑性力学性能数据,使用Swift-Hockett-Sherby本构模型描述其应变硬化特性。完成22MnB5高强钢板材的剪切、准静态单向拉伸、动态拉伸、缺口拉伸和穿孔试验,获得板材在不同应力状态下的力学试验数据,基于有限元软件LS-DYNA中的Modified Mohr-Coulomb (MMC)断裂准则,完成22MnB5高强度钢板材的MMC断裂准则模型参数标定,建立22MnB5高强度钢板材的MMC断裂准则失效曲面。采用MMC断裂准则模型,进行前防撞梁的三点弯曲压溃试验,仿真和试验结果吻合较好,说明MMC断裂准则模型能够有效的预测22MnB5高强度钢在碰撞载荷作用下的断裂失效过程。     

应变路径对TRIP钢力学行为的影响

板料在实际成形过程中往往会经历比较复杂的应变路径,而应变路径的变化对TRIP钢的力学行为有很大的影响。采用两步拉伸的实验方法,研究了预应变和应变路径变化对TRIP钢抗拉强度、断裂伸长率的影响,并应用DIC方法对材料缩颈区及附近区域的应变进行测量,进一步分析应变路径变化对断裂伸长率的影响。结果表明:面内各向异性对TRIP钢的抗拉强度和断裂伸长率影响均不明显。预应变和应变路径变化对TRIP钢的抗拉强度基本无影响;但是预应变会增大TRIP钢的断裂伸长率,而且在一定预应变范围内,预应变越大断裂伸长率增加得越多。整体上随着二次加载角度的增大,断裂伸长率逐渐减小。DIC测量显示增大预应变会使TRIP钢的应变分布更加均匀,而增大二次加载的夹角会使应变分布更加集中。     

变压边力下TRIP600高强钢板的成形窗口

为了提高TRIP高强钢板的冲压成形性能,在板料成形基本理论的基础上,通过单向拉伸试验和基于成形极限曲线的Naddrg模型,获得了TRIP600高强钢板的基本力学参数。在分析板料成形失效判据的基础上,提出变压边力成形窗口的建立方法,以圆筒件为例建立了TRIP600高强钢板的成形窗口,通过数值模拟和试验验证了该方法的准确性。结果表明:TRIP600高强钢板同时兼有高强度和高延伸性,但其弹性模量较低;1.2mm厚TRIP600高强钢板的平面应变点FLD0为0.397;成形窗口中的临界起皱变压边力曲线可通过实时调节压边力大小使零件始终处于临界起皱状态而获得;临界破裂变压边力曲线可通过两种极端加载模式获得;该成形窗口的建立能够有效指导TRIP高强钢板的实际冲压生产。     

AZ31B镁合金电流辅助拉伸的多场耦合分析

为了探讨电流对材料成形性能的影响,建立了考虑温度影响的AZ31B镁合金流动应力模型及电场-温度场-变形场三场耦合有限元模型,分析了AZ31B镁合金板料在电流辅助拉伸变形中电流、温度和应变速率分布的关系,模拟了电流辅助拉伸和等温拉伸变形直至破裂的过程,研究了电流、温度和应变速率分布随拉伸变形的演化规律,并建立了AZ31B破裂应变与Z参数的关系式。结果表明:通电拉伸试样伸长率较等温拉伸时降低,这是由于通电拉伸时试样内温度分布不均导致变形局部化,但两者的破裂应变基本一致,该变形局部化对断面收缩率几乎没有影响,采用断面收缩率评价通电拉伸时材料的塑性更为合理。     

TC4超塑性变形行为和再结晶

通过单向恒应变速率拉伸试验和金相显微组织观察研究了TC4钛合金在不同温度、不同应变速率下热变形过程及其变形前后的组织变化。获得了应变速率敏感性指数m的最值,得出最佳热变形参数、最佳应变速率和最佳变形温度,并分析了应变速率对伸长率的影响。