AZ31镁合金的织构对其力学性能的影响

利用电子背散射衍射(EBSD)取向成像技术,分析AZ31镁合金热挤压棒材和轧制薄板的织构特点;对具有不同初始织构的镁合金棒材和薄板进行力学性能分析,并从织构角度分析棒材的拉压不对称性和薄板的力学各向异性。结果表明:挤压镁合金棒材具有主要以(0001)基面平行于挤压方向的基面纤维织构,存在严重的拉压不对称性,其原因在于压缩时的主要变形方式为{1012}1011孪生;热轧镁合金薄板具有主要以(0001)基面平行于轧面的强板织构,具有显著的力学性能各向异性,其原因在于拉伸时不同方向的基面滑移Schmid因子不同。     

AZ31B镁合金板材中晶界滑移的晶体塑性仿真

建立一种耦合滑移、动态再结晶以及晶界滑移的晶体塑性模型以仿真镁合金的高温变形行为及织构演化.首先,通过实验测量单轴拉伸、压缩后的织构以及显微组织演化,研究AZ31B镁合金在300°C的变形机制.结果发现,动态再结晶在应变小于0.2时起到细化晶粒的作用,之后晶界滑移在变形过程中起显著作用.此外,建立晶界滑移模型来评估由晶...     

干燥实验数据处理系统的开发

利用VisualBasic6.0和Matlab6.5语言混合编程开发了木瓜干燥实验数据处理系统。采用VB6.0中的ActiveX技术调用Matlab的计算引擎,实现了VB的可视化界面和Matlab强大的数值分析能力的结合,发挥了两种应用系统各自的优势,开辟了干燥数据处理的新平台。     

基于滑移/孪生耦合模型的镁合金多晶体塑性成形分析

镁合金的各向异性是由滑移和孪生共同作用产生,而孪生是协调镁合金塑性变形的重要机制。尤其在低温变形条件下,滑移和孪生相互协调并影响其成形性能。为准确描述镁合金成形过程的变形机制,文章建立了一种基于滑移和孪生相互耦合的多晶体塑性模型,并引入到有限元分析过程中。其中金属塑性流动,由每个晶粒内滑移面上沿滑移方向产生的剪切变形及孪生面上的孪生变形共同组成,进而采用率无关晶体塑性模型模拟了AZ31镁合金压缩过程,并给出了孪晶体积分数随时间的变化曲线。研究表明,孪晶体积分数随变形应力产生相应变化,并且基面滑移和孪生是影响镁合金室温成形性能及加工硬化的主要因素。     

AZ31镁合金板材冲压成形制耳的晶体塑性模拟

针对AZ31镁合金板材深冲过程中的制耳现象,提出一种基于晶体塑性理论的镁合金板材冲压制耳行为的预测方法。首先,从镁合金温成形时的塑性变形机理(即滑移和孪生共同作用)出发,建立耦合滑移和孪生的适合密排六方结构(HCP)金属的晶体塑性本构模型;在此基础上,编制相关程序,通过结合理论、模拟和实验的方法确定镁板微观变形机制组合和多晶体模型参数两个关键因素,构建了适用于镁合金板材大变形的晶体塑性有限元仿真模型;最后,采用HCP板材大变形晶体塑性有限元模型对AZ31镁合金板材的杯形件冲压过程进行有限元仿真,并利用实验结果从制耳轮廓和变形织构两方面验证HCP晶体塑性理论预测冲压制耳的准确性。实验与模拟结果均表明,冲压杯形件呈现出显著的偏离轧向45°制耳轮廓以及(0001)1010织构组分和拉伸孪晶组分。     

AZ31镁合金薄板动态再结晶对其拉伸性能的影响

基于热粘塑性本构理论,构建拉伸动态再结晶理论模型,并将该模型引入AZ31镁合金薄板变温拉伸的数值仿真.通过数值仿真分析AZ31镁合金薄板动态再结晶对其拉伸性能的影响.采用Gleeble3500热模拟试验机对AZ31镁合金薄板在定应变速率为0.25/s、不同温度(473、523、573和673 K)条件下进行单向拉伸实验,并利用光学显微镜观察变形中合金微观组织的演变.结果表明:随着镁合金薄板变形温度的升高,动态再结晶晶粒数量逐渐增加,尺寸先增后减,同时分布更趋于均匀;单向拉伸时,动态再结晶导致镁合金板材出现动态软化现象,流动应力降低.     

铝合金应变诱导晶粒异常长大行为的晶体塑性-相场法耦合模拟（英文）

提出一种预测变形铝合金在退火过程中应变诱导晶粒异常长大行为的介观耦合建模方法。基于晶体塑性有限元法(CPFE)计算塑性变形中的位错密度和变形储能分布;以储能和局部界面曲率为晶界迁移驱动力,建立基于连续场法的改进相场(PF)模型,并采用插值法将CPFE计算结果向PF模型进行映射,实现CPFE-PF的耦合模拟。采用理想双晶组织模拟初步校准PF模型,然后将该CPFE-PF耦合模型应用于变形AA3102铝合金退火过程的多晶组织演化模拟,进一步验证模型有效性。结果表明,退火时变形基体中的低储能形核点优先长大;而当变形量在临界塑性应变附近时,由于结晶形核数量的有限性和储能分布的不均匀性,将产生晶粒异常长大现象。     

AZ31B镁合金板材温热成形极限实验研究

镁合金在常温下的塑性成形能力差,在加热条件下成形能力会有明显提高。文章研究了AZ31B板材在温热条件下的成形性能。通过完成刚模胀形实验获得了AZ31B在温度150℃、200℃、250℃的FLD。AZ31B镁合金板材FLD随着温度的升高而升高,表明AZ31B随着温度的升高塑性成形能力增强。在实验基础上进一步获得了成形极限图的计算模型,该模型对实际生产有一定的指导作用。     

聚四氟乙烯复合材料力学性能研究与有限元分析

在万能材料试验机上对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行不同温度及不同拉伸速率下的单轴拉伸性能测试,获得温度范围为253~333 K、拉伸速率范围为10~200 mm/min条件下的一系列拉伸应力–应变曲线,发现PTFE复合材料的拉伸性能对温度变化敏感,对拉伸速率变化不敏感。为了能定量描述PTFE复合材料的力学特性,同时也为有限元数值模拟提供材料模型,根据拉伸试验结果,建立了PTFE复合材料单轴拉伸本构模型,该本构模型以数学公式的形式较好地表达了PTFE复合材料应力–应变曲线随拉伸速率及温度的变化关系。最后,对PTFE复合材料板材进行了单向压缩实验,并利用ABAQUS软件,使用所建立的本构模型,对PTFE复合材料板材进行单向压缩的有限元分析,通过仿真结果与实际试验结果对比,验证了建立的本构模型的正确性,表明该本构模型具有一定的通用性。     

基于Abaqus/Python的模具磨损仿真模块设计

为了预测模具磨损量，基于修正的Archard磨损理论，建立磨损分析有限元理论模型，并通过Abaqus二次开发脚本接口，采用Python语言，设计、开发了模具磨损仿真模块。通过两个实验算例校验所构建磨损仿真模块的精度：一方面，通过Cr12MoV球—盘对磨实验，从磨痕形貌、宽度和深度三方面验证了所设计磨损仿真模块的准确性；另一方面，根据杯形件10 000次冲压成型后凹模的磨损量，进一步验证了所构建磨损仿真模块的预测精度。最后，将该磨损分析模块应用于某车型发动机外罩模具的磨损计算，模拟结果与文献中结论一致。所设计的磨损分析模块能够准确预测模具磨损，可为后续的模具优化设计提供依据。