基于应变补偿及修正的Q460NH高强耐候钢本构方程北大核心CSCD

为分析Q460NH钢的高温变形行为,利用Gleeble-3800热模拟实验机进行变形温度为600~900℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)、变形量为60%的热压缩实验。将Zener-Hollomon参数与材料参数函数导入Arrhenius方程,建立了Q、A、n、α与真应变的本构关系的Arrhenius双曲正弦方程。考虑真应变对流动应力及700~800℃下实验误差的影响,对本构方程进行修正,用八阶多项式建立表示真应变和材料参数关系的数学模型,进一步建立了包含变形温度、应变速率及应变相关的Q460NH钢的高温变形本构方程。为了检验该本构方程计算所得理论值的有效性,对计算所得理论值和实验数据进行了对比及平均误差分析,相关系数r值为0.956、平均相对误差AARE值仅为7.23%。结果表明:修正后的本构方程计算得到的应力理论值和实验数据吻合较好,具有较高的准确性。     

六斜辊管材矫直过程精度解析

摘要：以管材六斜辊矫直过程为研究对象,推导了管材经一次反弯后,弹复曲率及残余曲率的演变过程。根据管材旋转一圈弯曲2次,计算了管材全流程矫直微元段的反弯次数;借助三次样条函数,以管材与矫直辊接触点为特征点,拟合出了管材在辊系中的弯曲形态。基于所获得的函数,可以获得任意位置处的弯曲曲率;对某一微梁段的反弯弹复过程进行循环迭代,计算出管材微梁段的最终残余曲率,进而得到最终的管材矫后的直线度精度。通过与现场矫直数据对比,证明该模型能够可靠地预测六斜辊矫直精度,为科学合理的设定矫直参数奠定了理论基础。     

基于变弹性模量的Ti-6Al-4V板材五点弯曲回弹预测

Ti-6Al-4V钛合金材料在弯曲成形过程中会产生较大的回弹,其弹性模量对回弹影响较大,但以往研究均未考虑材料塑性应变变化过程中弹性模量的变化。以Ti-6Al-4V钛合金为对象,进行了材料的单轴拉伸实验和循环加载-卸载实验,以揭示材料各向异性参数及材料弹性模量随塑性应变变化的规律,在此基础上建立了Ti-6Al-4V钛合金变弹性模量数学模型。基于YLD2000-2D屈服准则及变弹性模量和Mises各向同性两种不同的本构模型,对常温下Ti-6Al-4V钛合金板材的五点弯曲过程进行了数值模拟,为了验证数值模拟结果,进行了常温下Ti-6Al-4V板材的五点弯曲实验,结果显示,前者显著提高了Ti-6Al-4V钛合金弯曲回弹预测精度,预测精度相比后者提高了31.18%。     

井下救生舱抵抗爆炸冲击的数值模拟

对救生舱抵抗瓦斯爆炸冲击的能力进行分析,为其结构设计及改进提供理论指导意见。应用非线性显式有限元算法对瞬间冲击的响应进行模拟,得出冲击过程中的应力、应变变化规律和最终变形情况。得出变形量和压力峰值并非线性关系,而是随峰值升高变形量急剧增大;舱体受到0.5MPa峰值冲击波作用时发生弹性变形,大于1.0MPa峰值时产生塑性变形;冲击卸载后,由于惯性作用变形会有所滞后,随后有一定量的回弹。可将舱头优化为向外凸的结构,以减少局部过度变形造成的破坏。