Hencky应力方程与主剪应力迹线上正应力方程的比较

众所周知 ,沿滑移线上正应力的变化规律可以用 Hencky应力方程描述 ,该方程仅适用于刚塑性平面应变问题。本文给出沿主剪应力迹线上的正应力方程 ,它不限于平面应变问题 ,也不限于最大剪应力迹线 ,并指出 Hencky应力方程仅为其特例。本文还给出利用主剪应力迹线上的正应力方程求解锥模薄壁管缩颈应力的实例。     

《平面应力问题广义滑移线方程的推导》一文质疑

主要从经典滑移线理论出发,针对《平面应力问题广义滑移线方程的推导》[1]一文(以下简称《广》文)提出质疑,认为《广》文所提出的“广义滑移线”概念及其方程的推导和求解都存在偏颇。文中提出主剪应力迹线的概念,在《广》文所推方程基础上补充新的方程,重新对平面应力问题进行求解。     

作用于一点的正应力和剪应力三维图形及其在金属成形分析中的应用

给出了一点不同斜面上正应力和剪应力分布的三维图形，分析了图形形状与变形类型的对应关系、正应力图形和剪应力图形可以分为三种类型，分别对应压缩类变形、平面应变以及拉伸类变形．利用正应力图形和剪应力图形，分析了单向拉伸、拉深及挤压工序中典型点的变形类型及尺寸变化趋势。     

大晶粒纯镁疲劳变形过程中交叉滑移迹线的分析

在室温条件下研究了大晶粒纯镁疲劳变形过程中有可能激活的滑移系统及滑移迹线。结果表明,经过疲劳变形后大量的纵横交叉滑移迹线在样品表面产生,基于晶粒取向与滑移迹线方向的综合判定,这种纵横交叉滑移迹线是由反复疲劳变形过程中基体的基面滑移与同一区域内｛102｝孪生过程中所再次产生的基面滑移而形成。通过实验观察到最有可能发生的锥面滑移系统为在｛101｝面上所产生的<113>锥面滑移,但总体上来说,基面的滑移迹线比锥面的滑移迹线更密集,这说明锥面滑移在整个疲劳变形过程中被抑制。     

主剪应力的应力莫尔圆解法

本文提出了主剪应力的应力莫尔圆解法，给出了主剪应力方向的判定方法，对于塑性力学及其在工程上应用具有价值和意义。     

轴对称正挤压的简化滑移线解

介绍了一种分析轴对称塑性成形问题的新方法———简化滑移线解法 ,并得到了光滑锥形凹模正挤压问题的简化滑移线解 ,求解所依据的近似应力场满足平衡微分方程和应力边界条件 ,并包含有应力间断面 ,但在某些局部范围内不满足屈服准则。结果表明 ,简化滑移线解高于滑移线解 ,低于上限解 ,比较接近于真实载荷 ,是求解轴对称塑性成形问题变形力的一种简便而实用的新方法     

一点的正应力三维图形

过一点的不同平面上的正应力随着平面法向的变化而改变。本文首次给出了一点的应力全量及其应力偏量中的正应力变化的三维图形 ,分析了该图形和应变类型的对应关系     

中心圆孔圆盘试件三维最大无量纲应力强度因子的标定

基于平面假设标定的圆盘试件的无量纲应力强度因子对岩石断裂韧度的准确测定有一定的影响。使用三维断裂分析软件FRANC3D对不同中心孔尺寸的中心圆孔平台巴西圆盘HFBD试件的三维最大无量纲应力强度因子进行准确标定。结果表明:沿着圆盘厚度方向虚拟三维裂纹前缘各点的最大无量纲应力强度因子并不相等,其中心点与二维标定值最大误差接近3%,推荐了一种不受三维尺寸影响可简化为二维分析的中心圆孔平台圆盘试件尺寸。     

温度和厚度对纳米金刚石涂层残余应力的影响

目的通过改善液相等离子喷涂制备纳米金刚石涂层的工艺参数,提高纳米金刚石涂层的显微硬度与结合强度。方法利用Ansys有限元软件对纳米金刚石涂层中的残余应力进行数值模拟。建立纳米金刚石涂层的有限元分析模型与热传导方程,探讨了涂层的厚度与降温速度对纳米金刚石涂层残余应力的影响。通过扫描电子显微镜对制备的纳米金刚石涂层表面进行分析,并且利用显微硬度计和表面划痕仪测定纳米金刚石涂层的显微硬度和结合强度。结果纳米金刚石涂层的主应力为拉应力,涂层的最大主应力随着厚度的增大而具有先增大、后减小、再增加的特点。随着涂层厚度的增加,涂层的最大剪应力由涂层表面转移到涂层界面,其值先减少,后保持稳定。涂层整体、涂层界面和涂层表面的最大主应力与最大剪应力,随涂层温度的升高而呈线性递减的趋势。纳米金刚石涂层的主应力集中在涂层的四周,而涂层的剪应力分布在涂层表面。纳米金刚石涂层表面较光滑,由大量纳米级的细小扁平颗粒紧密排布而形成。结论采用适当的工艺参数制备出厚度为0.1 mm的纳米金刚石涂层,其显微硬度和结合强度分别约为150HV和9 N。     

高强钢WOL试样应力腐蚀开裂的金相跟踪观察

高强钢WOL恒位移试样应力腐蚀的金相跟踪观察表明:高强钢的应力腐蚀在微裂纹出现之前,先在缺口前端出现滑移线,滑移线的出现是由于氢引起的,位错运动形成滑移台阶.氢促进局部塑性变形,当局部塑性变形发展到临界状态时,缺口前端就出现微裂纹.     

主剪应力法及其在锥模薄管拉拔与缩颈中的应用

提出了主剪应力法，对沿主剪应力迹线正应力的变化规律给出了数学描述，并将此法用于锥模薄壁管的典型成形工序的求解，其结果与用平衡方程和Ｍｉｓｅｓ屈服准则联立求解的解析解相一致。主剪应力法的实际质是在轴对称平面应力问题中将滑移线场理论仅考虑一对正交的最大剪应力迹线的思想扩展到考虑三对正交的主剪力迹线中的任一对，该方法的提出将扩大滑移线场理论的适应范围。     

一点的三维剪应力图及其与金属变形类型的对应关系

通过剪应力数值的数学描述,给出了一点剪应力分布图在三维空间中的变化规律,指出剪应力图在空间的分布与金属变形类型类型之间存在着对应关系,从深层次上剪应力对塑性变形的影响实质。     

HEXAHEDRAL ELEMENT REFINEMENT FOR THE PREDICTIONCORRECTION ALE FEM SIMULATION OF 3D BULKING FORMING PROCESS

Based on the characteristics of 3D bulk forming process, the arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE)formulation-based FEM is studied, and a prediction-correction ALE-based FEM is proposed which integrates the advantages of precisely predicting the boundary configuration of the deformed material, and of efficiently avoiding hexahedron remeshing processes. The key idea of the prediction-correction ALE FEM is elaborated in detail. Accordingly, the strategy of mesh quality control, one of the key enabling techniques for the 3D bulk forming process numerical simulation by the prediction-correction ALE FEM is carefully investigated, and the algorithm for hexahedral element refinement is formulated based on the mesh distortion energy.