高锰TRIP/TWIP钢变形行为的研究进展

高强度高塑性是汽车用钢发展的主要趋势.Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP钢、Fe-Mn-C系TWIP钢和Fe-Mn-Al-C钢具有高的强度、优良的塑性和成形性,为新一代汽车材料.近年来,这些奥氏体汽车用钢的研究与开发受到了高度重视.本文对高锰TRIP/TWIP钢的组织性能、晶体学行为、强韧化机制、应变硬化行为和高速变形方面的研究工作进行了综述.     

应用韧性断裂准则预测盒形件拉深成形极限

目前已提出的韧性断裂准则预测板料成形极限，只在简单轴对称件中得到应用．利用作者提出的韧性断裂准则预测了铝合金板LF21，LY21(M)和钢板st17非轴对称的方盒件拉深成形极限，并与成形极限图的预测结果和实验结果进行比较．结果表明，这种方法较好地预测了盒形件拉深成形极限，为预测非轴对称件成形的断裂发生提供了一种有效的方法，也为预测复杂形状零件成形极限奠定了基础．     

带凸缘筒形件拉深的变形分析

在分析带凸缘筒形件拉深变形的基础上,提出了计算代表整个凸变形区切向应变的新方法,与其它方法相比,结果更准确。     

充液拉深工艺的研究

在开发研制一种新型超高压通用充液拉深装备的基础上,对筒形件充液拉深成形工艺进行了研究和数值模拟,并介绍了所研制装备的总体方案设计、通用充液模架结构特点、液压系统和自控系统及使用情况。     

筒形件拉深过程的数值模拟

本文研究了板料成形模拟中减速系统选取和压边圈简化模型，编制了相应的有限元数值模拟程序ＳＰＩＤ。并模拟研究了筒形件拉深过程中板厚变化规律及摩擦系数的影响，计算结果与试验值比较吻合，表明该分析程序的可靠性。     

厚壁圆筒件成形工艺及有限元模拟

采用有限元模拟成形结合试验，研究厚壁圆筒件的成形工艺以及适用其热成形的有限元模型的建立方法，通过模拟及试验对比，分析了颈缩缺陷与成形工艺、预制坯尺寸、模具尺寸、冷却条件的关系，优化了厚壁筒形件的成形工艺、预制坯及模具设计。提出了消除颈缩缺陷的解决方案。     

23.8%Mn TRIP/TWIP钢的组织性能及强化机制

研究了锰含量（质量分数）为23.8%的低碳高锰钢的力学行为和组织演变,并对其强化机制进行了探讨.结果表明：23.8%Mn TRIP/TWIP钢的屈服强度约为300 MPa,抗拉强度可达610 MPa,断裂延伸率可达到63%.实验钢拉伸变形呈连续屈服,其应变硬化指数n值约为0.48.该钢在变形初期的强化机制以应变诱发孪生为主,变形后期出现应变诱发马氏体相变.位错与形变孪晶、马氏体之间的相互作用也对强度的增加做出贡献.     

450℃下热镀锌工艺对高强TWIP钢耐蚀性的影响

对孪晶诱导塑性(TWIP)钢在纯Zn浴和Zn-Al浴中450℃热镀锌后的耐蚀性进行研究,分析热镀时间对镀层厚度的影响.利用金相显微镜、X线衍射(XRD)分别测试试样表层的显微组织和金属间化合物,并通过热浸时间和镀锌层厚度的拟合曲线研究Fe-Zn镀层的生长动力学.结果表明,镀锌层在基体上形成ξ(FeZn13),δ(FeZn7-10),Γ1(Fe11Zn39)和Γ(Fe3Zn10)4种物相.加入Al元素后可生成FeAl3抑制层,且FeAl3质量分数在10.43％～19.32％时起扩散阻挡作用,延缓ξ相的生长并抑制δ相在TWIP钢上的形成;极化曲线结果表明,浸Zn-Al浴300s的试样具有最佳耐蚀性.     

汽车前照灯反光镜拉深毛坯形状优化设计

采用基于坯料形状变化灵敏度分析的方法，自行开发坯料形状优化计算程序，并利用LS－DYNA3D软件进行模拟计算，以非轴对称拉深件汽车前照灯反光镜为例，确定板料拉深成形坯料的最优形状，可经较少的迭代次数便取得比较满意的计算结果。     

基于DYNAFORM的铝箔拉深成形数值模拟研究

铝箔材料冲压成形后容易出现针孔和裂纹,这会严重影响包材的阻隔性。针对这一问题,在Dyanfrom软件环境下,通过数值模拟分析得到铝箔拉深成形的合理工艺参数,并通过实验验证了参数的合理性。本文为特定包装形状下铝箔冲压工艺参数的确定,提供了一种有效的方法。     

不同微观组织Ti-4Al-2V钛合金板室温成形极限

钛合金室温成形由于其加工成本低,受到了越来越多的关注.不同微观组织的钛合金成形性能差异很大.在钛合金板室温成形有限元仿真中,成形极限图是评价成形能力和判断材料失效的基础.然而,在获取材料成形极限时需要进行大量的试验,过程非常耗时和繁琐.为了降低实验成本、缩短开发周期,本文以材料失效点主应变二次导数变化的断裂准则,采用数值模拟与断裂准则相结合的方法获得不同微观组织的Ti-4Al-2V(TA17)钛合金板成形极限图.用单向拉伸、凸模胀形和圆杯拉深试验对有限元仿真进行对比验证,得到的试验结果和有限元结果相一致,表明有限元仿真得到的成形极限图的正确性.建立并对比了三种不同微观组织的TA17钛合金的成形极限,分析了微观组织对室温成形极限的影响,发现具有等轴组织的TA17钛合金成形极限最优.根据试样的断口形貌图也可以看出,等轴组织成形极限最优.为TA17钛合金板材冲压成形等后续工作奠定基础.对其他牌号钛合金在不同热处理工艺下得到的微观组织的成形性能研究有指导意义.     

一种高锰奥氏体无磁钢变形抗力模型的建立与验证

利用圆柱体单轴压缩实验获得高锰奥氏体无磁钢在变形温度为900~1 100℃、应变速率为0.1~30.0 s-1条件下的真应力-真应变曲线。分析变形温度、应变速率和变形程度对变形抗力的影响,建立高锰奥氏体无磁钢的变形抗力模型,并与实验变形抗力进行对比分析,表明该模型具有良好的拟合精度。将变形抗力模型嵌入基于刚塑性有限元法的数值仿真模型,并对实际轧制过程进行模拟,结果表明,轧制力计算值与实测值的偏差控制在7%以内。     

张力对连轧角钢轧制变形影响的有限元分析

对角钢热连轧过程进行有限元模拟,分析轧辊转速变化对机架间张力分布、堆拉率的影响,讨论张力变化对轧制力、孔型充满度的影响。结果表明;可通过调整拉钢率控制孔型充满程度,孔型充满程度随堆拉率的增大呈近似线性减小,轧制力随堆拉率的增大呈近似线性减小。这些结果为合理制定连轧大规格角钢的张力工艺制度提供参考。     

地铁深基坑钢支撑结构受力变形分析

地铁换乘节点深基坑施工中需要使用超长以及斜钢支撑作为支护结构,其受力变形复杂,设计中若考虑不周,易出现压杆失稳而诱发工程事故。以实际工程为例,将三维设计技术应用于地铁深基坑斜长钢支撑设计过程中,利用三维仿真软件Inventor进行单层钢支撑结构模拟仿真,分析了基坑下挖过程中钢支撑内力与变形特征,为地铁深基坑支护过程中优化钢支撑结构的设计与施工提供技术依据。     

钢纤维混凝土深梁试验研究与非线性有限元分析

采用试验研究与非线性有限元模拟计算相结合的方法,研究钢纤维混凝土深梁的受力性能,包括在静力荷载作用下的开裂荷载及极限承载力等,将有限元分析结果与试验结果进行对比分析,结果表明,钢纤维的掺入,能提高混凝土深梁的开裂荷载及极限承载力,并且能有效地抑制结构裂缝的开展;只要合理选用单元类型、参数模型及收敛准则,混凝土结构非线性有限元分析可以取得令人满意的结果。     

镁合金盒形件充液拉深液压力的研究

用有限元模拟软件Marc对镁合金盒形件的充液拉深成形过程进行了数值模拟,讨论了液压力对成形的影响,得出了成形的比较理想的液压加载方式、最大液压力等参数.     

Study on Remeshing Technique for Three-Dimensional Rigid-plastic Finite Element Simulation

A new method of three-dimensional remeshing is proposed for rigid-plastic finiteelement analysis of a complicated forging process.The forging process of a cylindricalhousing has been simulated to show the effectiveness of the scheme.The result ofsimulation shows that the computation can be effectively carried out by using the des-cribed remeshing scheme.     

考虑工程桩存在对深基坑变形性状影响的有限元分析

针对基坑计算中存在的问题,分析工程桩的存在时基坑的变形性状,并与不考虑工程桩的存在时的计算结果作比较.考虑到用三维方法计算量非常大,笔者采用平面有限元法.采用轴向刚度等效的方法模拟基坑内存在的工程桩,有限元分析表明,工程桩的存在对基坑变形和支护结构内力产生影响.对深基坑工程中工程桩对基坑变形、周围土体应力场和位移场的影响做较为深入的对比分析.     

单晶体循环变形行为的研究

在考虑晶体材料微观层次上变形的率相关性、滑移的变形机理以及用硬化函数描述其硬化规律的基础上，采用三维模型用有限单元法对金属晶体材料的循环变形行为进行了模拟计算，得到了与实验一致的计算结果．     

软土地区某深基坑变形规律有限元模拟研究

以深圳市某地下车站深基坑工程为依托,运用有限元软件PLAXIS对围护结构的深层水平位移、坑底土体隆起、周围土体沉降和支撑轴力变化进行了研究,得出:1)墙体水平位移呈现出"两头小、中间大"的凸肚子形状;2)在开挖深度较大时,坑底将发生塑性隆起,呈现出"两边大、中间小"的形式,坑外土体沉降呈现出抛物线分布形式;3)开挖卸荷引起的坑外主动土压力主要由临近开挖面的支撑反力来平衡,新支撑的架设会导致各道支撑轴力进行重分布。研究结果可对类似工程的信息化施工提供参考。