基于耦合有限元的晶体塑性力学模型的FCC,BCC和HCP晶体织构演化的模拟

介绍单晶体模型的2种实现方法,并通过对有限元软件ABAQUS/Explicit的用户材料接口VUMAT做二次开发,实现2种单晶体模型构架和显式有限元方法的耦合。采取实体单元来存储材料信息,每个单元代表一个晶粒,在每个增量步中读取并更新晶粒取向。采用切线系数法来计算每个增量步中不同变形系统的塑性应变增量,通过硬化模型来描述硬化响应。利用编制的2种用户子程序模拟铜（FCC）单向拉伸过程、IF铁（BCC）冷轧过程和AZ31 镁合金（HCP）单向压缩过程中的织构演化,模拟结果和试验结果吻合较好。     

广义P-S-N曲线参数估计的实现方法

针对三参数应力一寿命模型，提出了广义P-S-N曲线参数估计的实现方法。该方法基于广义极大似然法原理，应用相关系数法和数学规划法分别求解均值曲线和均方差曲线参量，然后应用相关系数法求解概率曲线参量。通过对45铜成组法疲劳试验获得的洲数据的分析，验证了该实现方法的有效性。     

孔隙和α-Al(Fe/Mn)Si相对高压压铸Al-7Si-0.2Mg合金塑性的影响（英文）

采用高压压铸工艺制备两批次不同尺寸的Al-7Si-0.2Mg (质量分数,%)合金,获得显微组织和孔隙非均匀分布的薄壁铸件,并对比研究孔隙和显微组织对铸态合金塑性的影响。结果表明：不同铸件和不同位置样品的伸长率有较大波动(9.7%～17.9%)。当合金存在大面积孔隙时,有效承载面积减小导致由孔隙产生的应力集中使合金伸长率显著降低。当合金只存在小面积孔隙时,塑性变形过程中合金中的α-Al(Fe/Mn)Si相先于共晶硅相发生脆性断裂,α-Al(Fe/Mn)Si相的数量密度对伸长率的波动起主导作用,具有高数量密度α-Al(Fe/Mn)Si相试样的伸长率显著降低。此外,局部较高的冷却速率导致铸件α-Al(Fe/Mn)Si相数量密度的增加。     

基于弹塑性自洽模型的AZ31镁合金轧制过程的织构模拟

为了更好地研究镁合金轧制过程的织构演变,对商用有限元软件ABAQUS/Explicit的用户材料接口VUMAT做二次开发,实现晶体塑性力学和有限元方法的耦合。对于单个晶粒,通过相关模型计算每个增量步的塑性应变增量,Voce硬化模型计算应变硬化。由于变形机制的不同,分别计算滑移和孪晶引起的晶格旋转。采用弹塑性自洽模型计算单晶体和多晶体之间的联系。应用编制的程序,分别模拟AZ31板材和AZ31铸件的轧制过程。结果表明,该程序能够较好地预测轧制过程的织构演化。     

PW200转向架的概率疲劳强度

以包含长寿命范围在内的16MnR钢焊接接头和ZG25钢概率延拓S-N关系为基础，得到材料疲劳强度分布。针对考察的PW200转向架不同关键部位，分别选取适当的表面加工系数、尺寸系数，获得转向架结构细节综合影响系数。在此基础上，通过对材料疲劳强度进行修正，获得转向架各部位的概率疲劳强度，为转向架的疲劳可靠性分析提供参考。     

ZG230-450铸钢的疲劳可靠性设计Goodman-Smith图

研究铁道车辆ZG230-450车轮铸钢疲劳可靠性设计Goodman-Smith图的绘制方法.图中疲劳寿命单位采用循环数或车辆行驶里程万公里,疲劳强度由中-短与长寿命范围的概率疲劳S-N曲线确定,图中转折点坐标与设计判据采用全概率模式求解.应用文中方法可获得任意可靠性水平下ZG230-450铸钢中短与长寿命范围的疲劳可靠性设计Goodman-Smith图.