应变空间中的塑性本构理论及其在金属板料成型中的应用

本文首先介绍了应变空间上以Ｇｒｅｅｎ应变和第二Ｐ－Ｋ应力表示的本构理论，并指出其与应力空间理论相比的优越性，针对金属板料成型的特定情形，本文导出本构关系的具体形式，便于成型过程计算的应用。     

玻璃钢材料疲劳极限的灰色预测

本文应用灰色系统理论对玻璃钢复合材料的疲劳性能进行研究，建立了不同交变应力与对数循环次数之间的生成函数，通过生成函数对玻璃钢材料疲劳极限预测，效果较好。     

高应变速率超塑性变形理论的研究进展

介绍了Miguel lagos等提出的超塑性变形的两相理论以及由K.Higashi等提出的高温高应变速率超塑性变形的液膜理论.两相理论从分析材料晶格空位扩散过程出发,建立了超塑性变形条件下应力与应变速率的数学关系.液膜理论指出:高温条件下,材料内部存在一个厚度为几十纳米的液膜层是材料具有高应变速率超塑性的重要原因,并且提出了液相厚度的计算方法.     

金属材料塑性应变比r值的测试

ISO10113：2006及GB／T5027-2007规定,对于不均匀塑性应变材料,采用线性拟合回归方法测试塑性应变比,并设定必须通过原点的边界条件。分别采用单点法、过原点线性回归法（设定截距为0）及常规线性回归法（不设定任何边界条件）3种测试方法计算分析了均匀塑性应变材料和不均匀塑性应变材料的r值,并进行比较,探讨了线性回归法设定边界条件的合理性。结果表明：对于均匀塑性应变材料,单点法、过原点线性回归法和常规线性回归法均可准确地分析其r值;对于不均匀塑性应变材料,只能采用常规线性回归法分析其r值,而不能采用单点法和过原点线性回归法分析其r值。     

Hill塑性应变比的取值数模

根据实验资料,板材的 Hill 塑性应变比不一定都是与变形大小无关的常数。为此,本文提出的取值数模。能兼容 Hill 塑性应变比是常量或是变量的情况。对某些材料的应用表明了本数模是适用的,它能表达 Hill 塑性应变比的变化情况。     

中锰钢高应变率诱导的特异塑性

研究了应变率对中锰钢的动态拉伸性能的影响，结果表明，在高应变率下中锰钢的室温强度在比低应变率增加近1倍，塑性由22．8％增到加67．4％，随着应变率的提高，孪晶数目增加，相应的塑性增加，显著的增塑效应和孪生变形机制有关，也与断裂模式由低应变率的沿晶断裂转化为高应变率的晶内韧窝有关，但不是由相变或绝热温升引起的。     

预应变对不同含碳量钢材疲劳特性的影响

通过对非预应变15号、35号和45号钢及其各种预应变材料进行实验,研究了预应变量对不同含碳量钢材疲劳强度和疲劳裂纹发生的影响。实验结果表明:在相同的预应变预量的条件下,材料的疲劳极限随含碳量的增加而提高;当预应变量较低时,预应变材料的疲劳极限低于非预应变材料,含碳量越高降低的程度越明显;当预应变量较高时,材料的疲劳极限随预应变量的增加而恢复或提高。     

运用应变梯度塑性理论模拟颗粒增强铝合金强度及延伸率的尺寸效应

运用基于细观机制的应变梯度塑性理论模拟了不同晶粒尺度、不同第二相颗粒直径及体积分数的铝合金应力应变曲线.结果表明,在相同条件下,随着第二相颗粒直径的减小,或随着第二相体积分数的增加,合金的强度明显增强.相反,随着第二相颗粒体积分数的增加,或随着第二相颗粒直径的减小,合金的均匀延伸率均有所下低.同时对不同晶粒尺寸的铝合金应力应变相应的分析表明,第二相颗粒分布的不均匀性对其力学性能也有一定的影响.     

塑性理论在疲劳分析中的应用

本文针对“在交变应力状态下”工作的构件，提出了“应变硬化临界点假设”并推导出了设计公式。     

高应变率下金属塑性损伤的形核机理

本文介绍了高应变率下金属塑性损伤形核模型的研究现状，并对现有的几种形核模型作了评述。     

喷丸件表面粗糙度及其对疲劳极限的影响

本文对40Cr钢淬火后200℃和550℃回火的两种试样,进行了多种规范的喷丸,然后测定了它们的表面粗糙度和疲劳极限。提出了表面粗糙度引起的应力集中系数的半解析表达式以及疲劳源在表面时疲劳极限的预测方法。     

铝基复合材料高应变速率及低温超塑性的研究进展

综述了低温与高应变速率铝基复合材料超塑性的变形机理、制备工艺以及工业应用的研究现状和最新研究成果,并在目前已有研究的基础上展望了超塑性铝基复合材料的广阔应用前景。     

金属材料塑性应变比的区间回归测量

采用单点法和线性回归法对金属材料塑性应变比r值进行测量和计算.结果表明:低应变下计算得到的r值不能真实反映试样的力学性能;对于均匀塑性应变材料,采用单点法、线性回归法均可准确地计算其r值;线性回归后得到的直线是否强制通过坐标原点测得的结果差异并不明显;r值测量中平行段长度不应接近标距,从而避免造成不均匀塑性应变.     

铸锭铝合金Al-Cu-Mg-Ti高应变速率超塑性

采用常规熔铸、热处理、小挤压比挤压及轧制这一低成本并适合于工业化规模应用的路线,研制了一种具有高应变速率超塑性的铸锭铝合金Al-Cu-Mg-Ti.拉伸试验结果表明在温度为793K、初始应变速率为3.16×10-1s-1的拉伸变形条件下,其超塑伸长率为218%,流变应力为32.5MPa.断面及表面形貌SEM分析和初熔行为的DSC分析表明,该合金高应变速率超塑性变形来自于晶界滑动和位错滑移,与液相没有关系.     

基于应变监测的升降舵壁板变形重构方法

针对航空航天领域飞机升降舵装配过程中的实时变形监测问题,研究了一种基于应变监测的构件变形重构方法。理论分析了构件表面应变与位移变形之间的关系,建立了变形重构方程;通过最小应变误差优化函数得到更加精确的结构端部应变,提高了重构方程的重构精度;实验以模拟升降舵壁板的板形零件为被测构件,通过有限元分析建模,验证了变形重构技术的可行性。研究结果表明:在不同工况下,构件整体重构误差低于5.6%,90%以上的重构点的重构误差低于4%。基于应变监测的变形重构方法在对航空构件的实时变形监测中具有良好的应用前景。     

铝合金疲劳极限的测试方法

依据3种标准方法对6082-T6铝合金母材和焊接材料进行疲劳极限测试,使用升降法和波动法获得材料的中值疲劳极限,使用标准正态偏量法和单边误差限法获得材料的安全疲劳极限。结果表明：依据HB/Z 112—1986和GB/T 24176—2009,采用升降法测得的中值疲劳极限结果相同,采用波动法测得的中值疲劳极限结果差异在一个应力台阶以内;采用标准正态偏量法测得的安全疲劳极限结果较单边误差限法测得的安全疲劳极限结果高。     

测定塑性应变比的区间回归方法与力学解析

以复相高强钢Trip600与深冲成形用DC04钢板材为材料,介绍了ISO 10113标准测定r值的回归方法,并探讨了与常规单一应变数据对求解r值方法的相关特性.试验表明,采用单点法测定r值时,平行试样间及不同试验机结果间的离散性较大,且r值与应变呈现显著的路径特征.屈服变形、纵向与横向引伸计在试验初始时刻的延迟效应及速度切换时的惯性效应是应变测量误差的重要来源,采用回归方法可以有效消除这些系统与或随机误差的累积.考虑引伸计系统因上述不稳定效应造成的不同步现象,当采用拟合方法时,拟合直线不应设定通过原点的边界条件.     

基于热红外成像技术的300M钢疲劳极限测定

对经过热处理和未经过热处理的超高强度300M钢在室温下的常规疲劳性能进行了研究,用红外成像仪测量了疲劳试验过程中合金表面的温度变化;根据疲劳试验过程中温度-应力关系及试样表面温度分布差异,确定疲劳断裂位置和疲劳极限。结果表明:根据试件表面温度变化可以预测疲劳断裂位置;以此法确定的热处理300M钢疲劳极限为833MPa,与常规疲劳试验测得的疲劳极限吻合较好;加载初期300M钢升温到一定温度后形成平稳段,在断裂前温度快速升高。