导读:本文包含了压缩塑性变形论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:香梨,黏弹塑模型,威布尔模型,循环压缩
压缩塑性变形论文文献综述
杨雪梅,吴杰,王佳萍[1]（2019）在《香梨果肉循环压缩时蠕变特性及累积塑性变形的预测》一文中研究指出为了了解香梨果肉循环压缩时的蠕变行为,实现循环压缩时累积塑性变形的预测,本文测试了香梨果肉组织在3种较低应力水平下循环压缩的蠕变-回复特性,采用黏弹塑模型和威布尔模型分别对所有循环压缩时的各蠕变-回复曲线进行拟合,并分析了2种模型各参数在不同循环压缩时的变化及显着差异性,最后基于2种模型采用合适的模型参数分别构建了预测香梨果肉循环压缩时累积塑性变形的方程。结果表明:黏弹塑模型和威布尔模型都可以较稳定拟合香梨各次循环压缩时的蠕变-回复曲线,拟合度不仅较高且基本相同,蠕变段和回复段拟合的决定系数R~2平均值分别为0. 983和0. 979;从2种模型构建的预测方程对香梨果肉循环压缩累积塑性变形预测比较来看,黏弹塑模型的预测方程预测精度较高,在30次循环压缩时累积塑性变形预测相对误差仅为5. 66%,更适用于预测香梨果肉疲劳失效。(本文来源于《石河子大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
胡励[2]（2017）在《NiTi形状记忆合金包套压缩塑性变形机理及局部非晶化机制研究》一文中研究指出镍钛形状记忆合金具有良好的形状记忆效应和超弹性,因而在材料科学和工程领域得到了广泛的应用。镍钛形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性源于高对称性的B2立方奥氏体母相和低对称性的B19′单斜马氏体相之间存在着可逆的相变。塑性成形是制作镍钛形状记忆合金线材、棒材、管材、带材和板材的重要加工手段,在镍钛形状记忆合金走向工程领域的过程中扮演着重要的角色。尤其是塑性变形能够改善或改变镍钛形状记忆合金的微观结构,对镍钛形状记忆合金的形状记忆效应、超弹性及力学性能具有显着的影响。更为重要的是,因为镍钛形状记忆合金在不同的温度下可能处于B2奥氏体或B19′马氏体状态,其塑性变形机制表现出了复杂多样性,因而揭示镍钛形状记忆在不同温度下的塑性变形机制,具有重要的科学意义。本课题提出了一种镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形技术,使其处于叁向压应力状态,抑制压缩过程中镍钛形状记忆合金微裂纹的萌生和扩展,显着提高镍钛形状记忆合金的塑性变形能力,甚至在室温及低温条件下就可以实现镍钛形状记忆合金的大塑性变形,从而导致镍钛形状记忆合金的非晶化。本论文以Ni_(50.9)Ti_(49.1)(原子分数)二元镍钛形状记忆合金为载体,将包套压缩实验、晶体塑性有限元法(CPFEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微技术(TEM)和高分辨电子显微技术(HRTEM)相结合,基于宏观尺度、介观尺度、微观尺度和原子尺度等多尺度手段,揭示镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形机理及非晶化机制,为制造高性能镍钛形状记忆合金提供科学的理论基础。本论文的研究成果如下。通过对镍钛形状记忆合金在-150~800℃条件下包套压缩后的微观结构进行表征,发现镍钛形状记忆合金在不同温度下表现出了不同的塑性变形机制。在不同变形温度条件下,镍钛形状记忆合金的塑性变形机制涉及位错滑移、变形孪生、应力诱发马氏体和马氏体再取向。镍钛形状记忆合金的非晶化与变形程度和变形温度密切相关,镍钛形状记忆合金的非晶化程度随着温度的降低而增加,随着变形程度的增加而增加,存在使镍钛形状记忆合金非晶化的临界变形程度和临界变形温度。位错密度在镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形非晶化中扮演着重要的角色,镍钛形状记忆合金的非晶化可以看做是高密度位错被诱发的结果。基于统计存储位错(SSD)和几何必需位错(GND),提出了镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形非晶化的临界位错密度模型。镍钛形状记忆合金在-150℃条件下处于马氏体状态,其包套压缩塑性变形机制涉及马氏体再取向和位错滑移,在一定变形程度下能够形成非晶相,而且在较大的塑性应变下能够实现温度诱发B19′马氏体状态的机械稳定化。镍钛形状记忆合金在室温下处于奥氏体状态,其包套压缩塑性变形机制涉及应力诱发马氏体相变、变形孪生及位错滑移,在一定变形程度下也能够形成非晶相,而且在较大的塑性应变下能够实现应力诱发B19′马氏体状态的机械稳定化。镍钛形状记忆合金在300℃条件下处于奥氏体状态,经历包套压缩塑性变形可以形成(114)变形孪晶。当镍钛形状记忆合金在400℃以上进行包套压缩时,位错滑移为主要塑性变形机制。基于经典晶体塑性理论和相应的数值化算法,建立不同的多晶模型并采用试错法确定相应的晶体塑性材料参数,对400℃条件下的镍钛形状记忆合金单向压缩变形进行了晶体塑性有限元模拟,分析不同加载路径对多晶模型中晶粒局部材料响应的影响;结合GND密度研究了镍钛形状记忆合金单向压缩过程中的不均匀微观结构演化;确定了不同滑移模式对塑性变形的贡献,即滑移模式{110}<100>对塑性变形的贡献最大,滑移模式{110}<111>次之,滑移模式{010}<100>对塑性变形的贡献最小。另外,滑移模式{110}<100>和{110}<111>有助于形成?(<111>)纤维织构,而滑移模式{010}<100>有助于形成(001)[010]织构组份。该模拟为后续的镍钛形状记忆合金基于应变梯度的包套压缩晶体塑性有限元模拟提供了材料参数基础。基于应变梯度的晶体塑性理论和相应的数值化算法,建立优化晶粒数目和单元数目的多晶模型并采用试错法确定相应的晶体塑性材料参数,对400℃条件下的镍钛形状记忆合金包套压缩变形进行了晶体塑性有限元模拟,预测了镍钛形状记忆合金包套压缩过程中的织构演化特征,揭示了镍钛形状记忆合金包套压缩过程中SSD密度和GND密度的演化规律。发现镍钛形状记忆合金包套压缩过程中同样会形成?(<111>)纤维织构,模拟结果和实验结果保持了很好的一致性。SSD和GND都在晶粒的晶界位置出现聚集,但是SSD在晶粒晶界处的聚集是由于GND对SSD滑移的阻碍,而GND在晶粒晶界处的聚集是为了弥补晶粒晶界位置处的应变梯度,进而维持塑性变形过程中晶粒晶界处的晶格连续性。而且随着塑性变形的进行,SSD密度和GND密度呈现相反的变化规律。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-04-01）
陈灿[3]（2017）在《NiTiCu形状记忆合金平面应变压缩塑性变形机理研究》一文中研究指出镍钛基形状记忆合金具有优良的形状记忆效应、超弹性、耐蚀性、生物相容性和力学性能,因而在生物医学和航空航天等领域具有非常广阔的应用前景。塑性加工是使镍钛基形状记忆合金走向工程应用的重要环节,因为一些重要的镍钛基形状记忆合金制品都需要从塑性成形的线材、棒材、带材、板材和管材而获得,而且一些重要的镍钛基形状记忆合金器件也需要塑性加工成形。然而,镍钛基形状记忆合金通常在室温下具有较强的加工硬化能力,因而需要在高温下成形。因此,探索镍钛基形状记忆合金高温塑性变形行为,揭示镍钛基形状记忆合金高温塑性变形机制,具有重要的科学意义。本论文以热轧NiTiCu形状记忆合金棒为研究对象,基于多种实验手段,结合有限元模拟技术,深入研究了 NiTiCu形状记忆合金的高温塑性变形机理及平面应变塑性变形规律,具体研究工作及成果如下。基于差示扫描量热实验(DSC)、透射电子显微实验(TEM)、金相显微实验(OM)、X射线衍射实验(XRD),对原始轧制NiTiCu形状记忆合金棒的相变行为和微观结构进行了表征。结果表明,NiTiCu形状记忆合金相变温度为Ms=53.8℃,Mf=8.3℃,As=73.1℃,Af-113.5℃,在室温下主要为 B19'少马氏体,含有少量的Ti2Ni相,而且B19马氏体相具有针状形貌。基于NiTiCu形状记忆合金在温度范围为600～1000℃、应变速率范围为0.0005～0.5s-1的热压缩实验,获得了 NiTiCu形状记忆合金高温塑性变形真应力真应变曲线。从真应力真应变曲线可以发现,NiTiCu形状记忆合金在高温条件下属于应变速率敏感性材料,即应力随着应变速率的增加而增加。根据NiTiCu形状记忆合金高温塑性变形真应力真应变曲线,构建了 NiTiCu形状记忆合金基于Arrhenius型的高温本构方程。为了研究NiTiCu形状记忆合金的热加工性,优化其热加工工艺参数,基于动态材料模型,根据NiTiCu形状记忆合金高温塑性变形流动应力,构建了 NiTiCu形状记忆合金的热加工图。根据NiTiCu形状记忆合金的热加工图,发现NiTiCu形状记忆合金的塑性流动失稳区主要发生在高应变速率区,失稳区的范围随着应变值的增加而扩大。根据热加工图和显微组织观察结果,发现NiTiCu形状记忆合金最佳加工温度范围为750-850℃,应变速率应该控制在较低水平。基于NiTiCu形状记忆合金的Arrhenius型高温本构方程,采用刚粘塑性有限元法,利用DEFORM软件模拟了 NiTiCu形状记忆合金在不同温度(700℃、800℃和900℃)和不同变形程度(20%、40%和60%)下的平面应变压缩塑性变形,揭示了 NiTiCu形状记忆合金平面应变压缩塑性变形金属流动的基本规律。模拟结果表明,NiTiCu形状记忆合金平面应变压缩塑性变形时,中间主变形区处于叁向压应力状态,而且应力状态随着中间主变形区向两方自由端逐渐发生变化,即沿着加载方向和约束方向仍为压应力,但沿着自由端方向逐渐转变为拉应力;在平面应变压缩试样的整个变形区内,沿着加载方向为压缩应变,沿着自由端方向为伸长应变。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-02-01）
时博[4]（2016）在《压缩塑性变形对Zr基块体金属玻璃结构和性能的影响》一文中研究指出块体金属玻璃,由于具有独特性能,如高强度、高弹性极限、优异的软磁性能以及良好的耐腐蚀性,近年来吸引了人们广泛关注。室温下,金属玻璃发生非均匀塑性变形,即变形高度局域化于剪切带。然而,由于剪切带具有应变软化的本质,金属玻璃在变形时,剪切变形通常集中在某个或几个主剪切带上,直至发生断裂,因此金属玻璃宏观延展性很低。金属玻璃的室温脆性极大地限制了其作为结构材料的应用。此外,非均匀塑性变形对金属玻璃结构与性能有很大影响。相对未变形的非晶基体,剪切带上有更多的自由体积。伴随剪切带引入,增加的自由体积会导致金属玻璃的软化,而剪切带相互作用却会导致金属玻璃的硬化。然而,自由体积及剪切带相互作用这两种竞争因素如何共同影响金属玻璃力学性能尚不清楚。因此,研究金属玻璃塑性变形中剪切带和自由体积的演化,对理解金属玻璃的非均匀塑性变形机理、克服金属玻璃的脆性、探究变形后金属玻璃结构和性能的关联具有重要意义。其次,减小剪切带间距是克服金属玻璃脆性难题的重要途径。因此,引入分布均匀、间距细小的剪切带,对于解决该难题有重要价值。最后,探索具有良好综合性能的合金成分,可拓宽金属玻璃在各领域的应用。元素添加是开发具有良好综合性能的金属玻璃体系的有效手段。因此,深入研究元素添加对金属玻璃结构、玻璃形成能力和性能的影响具有重要意义。基于以上这些问题,本论文开展了以下叁部分工作:(1)研究了Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃压缩塑性变形中剪切带、自由体积的演化。分析研究了自由体积和剪切带共同作用对金属玻璃硬度的影响。使用X射线衍射(XRD)及透射电子显微术(TEM)对样品结构进行表征分析。通过扫描电子显微术(SEM)及统计方法定量研究了塑性变形中剪切带密度、剪切带间距及其分布、剪切带相互作用的演化。使用差示扫描量热法(DSC)对Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃中自由体积的绝对含量实现定量确定。研究表明,Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃的硬度随应变的变化展现出先下降后增加的变化趋势。当应变从6%增加至83%时,剪切带密度从0.04μm-1增加至0.92μm-1,平均剪切带间距从25.4μm减小至1.1μm,剪切带间距的分布宽度逐渐缩小。剪切带交割点数目随应变的增加而增加。当应变大于47%时,大量的细微剪切带形成,剪切带交割点数目随应变增加而快速增加。室温下样品中自由体积绝对含量随应变增加而单调增加。自由体积导致的软化和剪切带相互作用导致的硬化共同影响Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃的硬度变化。应变0%至47%范围内,硬度下降的原因是增加的自由体积导致的软化。应变47%至83%范围内,剪切带相互作用导致的硬化除抵消自由体积导致的软化外,还导致硬度随应变增加而增加。反复压缩循环试验结果表明,随剪切带相互作用增大,Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃呈现出明显的几何硬化行为。(2)采用压缩塑性变形,在含弧形边沿的韧性Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)金属玻璃中引入了分布广、间距细小的高密度剪切带。所引入剪切带的平均间距为520nm左右。部分区域内剪切带间距降至110 nm左右。此外,采用压缩塑性变形,在含弧形边沿的脆性Cu_(60)Zr_(30)Ti_(10)金属玻璃中也引入了高密度剪切带。(3)系统研究了Ti添加对Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10)块体金属玻璃的结构、玻璃形成能力、晶化方式及性能的影响。本工作采用水冷Cu模吸铸法制备(Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10))_(100-x)Ti_x(x=0-7)块体金属玻璃。XRD结果表明,在Ti含量为x=0-7范围内,合金结构均为非晶态。Ti添加提高了约化玻璃转变温度。综合分析约化玻璃转变温度及XRD结果得出,Ti添加提高了Zr-Cu-Ni-Al体系的玻璃形成能力。相比于Ti含量为x=0和1的样品,当Ti含量x≥2时,合金的晶化行为表现为两步晶化,且第一步晶化的产物为二十面体准晶,表明合金的非晶基体中存在大量强二十面体短程序。当Ti含量x≤6时,(Zr_(64.13)Cu_(15.75)Ni_(10.12)Al_(10))_(100-x)Ti_x块体金属玻璃具有室温超大延展性,应变达80%以上。此外,Ti添加还增强了Zr-Cu-Ni-Al金属玻璃的抗腐蚀能力。研究表明,开发的Zr-Cu-Ni-Al-Ti块体金属玻璃体系,不仅在宽成分范围内具有室温超大延展性,而且其玻璃形成能力和耐腐蚀性也得到提高。(本文来源于《兰州大学》期刊2016-06-01）
庄大勇[5]（2016）在《多晶铜单向压缩塑性变形机制多尺度研究》一文中研究指出金属塑性变形理论在研究金属塑性加工和机械结构变形失效方面具有重要的意义。基于连续介质力学的唯像塑性本构理论在于能够在宏观尺度上解决金属的塑性变形问题。晶体塑性理论引入了塑性剪切应变来描述滑移系上的位错运动,运用统计学思想将不连续的位错运动看作连续的塑性变形过程,从而将微观结构与宏观的连续介质力学联系在一起。不同尺度的相同金属材料,其塑性变形的宏观力学行为可能会存在巨大的差异,表现出强烈的尺寸效应问题。本论文就是从连续介质力学的唯像塑性本构理论和晶体塑性本构理论出发,从宏观尺度和介观尺度研究多晶铜塑性变形的基本机制。以多晶铜棒为研究对象,在室温下对其进行了不同变形量(20%、40%和60%)下的压缩试验,对于压缩变形后的多晶铜的显微组织及织构演化进行了电子背散射衍射(Electron Back-Scattered Diffraction,简称EBSD)分析。分析结果表明:随着变形的增加,几何必要位错(geometric necessary dislocation,简称GND)密度在晶粒内部和晶界处都出现不均匀现象,对位错运动起到阻碍作用,增大了变形抗力;原始试样多以大角度晶界为主,当压缩变形60%时,晶粒内部小角度晶界增加,晶粒得到细化,晶界数目增多;冷变形促使晶粒的转动,形成织构现象。当变形量为20%时,多晶铜表现为{111 }<112>织构,当变形量为60%时,多晶铜表现为{111}<110>纤维织构。采用基于连续介质力学的刚塑性有限元法,对于多晶铜的单向压缩进行了模拟,获得了不同变形量下的应力场、应变场和速度场。基于不同变形区下的应力分布和应变分布,揭示了在宏观尺度下多晶铜单向压缩塑性变形的不均匀性。从位错滑移的晶体塑性本构模型为切入点,基于Voronoi理论,构建了多晶铜晶体塑性有限元模型,优化了晶体塑性有限元模拟参数(包括晶粒取向、晶粒数量和单元数量),拟合了相关材料常数,并对多晶铜单向压缩下的应力应变行为、不同变形量下的织构演化以及塑性变形不均匀性进行了模拟。模拟结果表明,晶体塑性有限元能够很好的模拟多晶铜的宏观应力-应变力学行为,而且能够很好的捕捉织构演化的主要特征。随着变形程度的增加,<110>纤维织构逐步形成,从而形成择优取向。由于变形的协调要求,晶粒之间以及晶粒内部沿着RD (rolling direction), ND (normal direction)和TD(transverse direction)方向发生不同程度的转动,反映出晶粒尺度上塑性变形的不均匀。模拟结果和实验结果保持了很好的一致性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-04-01）
宫在飞[6]（2016）在《马氏体镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形机理》一文中研究指出镍钛形状记忆合金因为具有优良的综合力学性能、形状记忆效应、超弹性、耐腐蚀性能以及良好的生物相容性,而广泛应用于医学、航空和航天工程领域。塑性变形对镍钛基形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性等力学性能具有重要的影响。通过在一定温度条件下的大塑性变形,可以实现镍钛形状记忆合金的非晶化,非晶相经过适当的热处理晶化,可以形成纳米晶相。与粗晶镍钛形状记忆合金相比,纳米晶镍钛形状记忆合金具有更加优良的力学性能、超弹性、耐腐蚀性能和生物相容性。因此,开展镍钛形状记忆合金大塑性变形技术具有重要的科学意义和工程价值。本论文以等原子比镍钛(Ni50Ti50)形状记忆合金和Ni50-x/2Ti50-x/2Nbx系合金(其中x=2,4,6)为研究对象,对其显微结构进行了表征。分析结果表明,Ni50Ti50形状记忆合金经850℃保温2h,淬入液氮后,Ni50Ti50形状记忆合金为马氏体结构,其中含有大量马氏体孪晶,孪晶类型为Ⅰ型孪晶,并且伴有二次孪晶发生。Ni50-x/2Ti50-x/2Nbx系合金的淬火结果表明,其相结构因Nb的含量而不同,主要包括奥氏体B2相、马氏体B19'相、Ti2Ni相和β-Nb相。以固溶处理Ni50Ti50形状记忆合金为研究对象,建立了马氏体镍钛形状记忆合金局部包套压缩的宏观有限元模型,对镍钛形状记忆合金的局部包套压缩进行了模拟,获得了镍钛形状记忆合金的局部包套压缩的速度场、应力场、应变场和载荷变化,为揭示镍钛形状记忆合金的局部包套压缩塑性变形金属流动的基本规律奠定了基础。对固溶处理的镍钛形状记忆合金进行了局部包套压缩实验。实验结果表明,镍钛形状记忆合金遭受50%局部包套压缩时,可以观察到纳米晶相和非晶相的发生,而且镍钛形状记忆合金局部包套压缩时,存在不均匀塑性变形。随着塑性变形程度的增加,镍钛形状记忆合金的非晶化越来越显着。另外,可以观察到变形孪晶,而且该孪晶属于复合孪晶。对固溶处理的镍钛形状记忆合金进行75%压缩变形,使其发生非晶化。然后将非晶化的镍钛形状记忆合金分别在300℃、450℃和600℃进行热处理晶化2h。对晶化后的镍钛形状记忆合金进行了压缩实验,获得了其真实应力-应变曲线。实验结果表明,在300℃的热处理时,镍钛形状记忆合金表现出了极高的弹性极限,但塑性较差。在450℃的热处理时,镍钛形状记忆合金表现出了很高的屈服强度,而且塑性也较好。在600℃的热处理时,镍钛形状记忆合金表现出了较低的屈服强度,而且塑性也较好。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2016-03-01）
第伍旻杰,胡晓棉[7]（2015）在《高应变率压缩下纳米孔洞对金属铝塑性变形的影响研究》一文中研究指出本文利用分子动力学模拟方法研究了含纳米孔洞金属铝在[110]晶向高应变率单轴压缩下弹塑性变形的微观过程.对比单孔洞和完整单晶的模型,讨论了多孔金属的应力应变关系及其位错发展规律.研究结果表明,对于多孔模型的位错积累过程,位错密度随应变的增加可大致分为两个线性阶段.由同一个孔洞生成的位错在相互靠近过程中,其滑移速度越来越小;随着位错继续滑移,源自不同孔洞的位错之间开始交叉相互作用导致应变硬化.达到流变峰应力之后又由于位错密度增殖速率升高发生软化.当应变增加到11.8%时,所有孔洞几乎完全坍缩,并观察到在此过程中有棱位错生成.(本文来源于《物理学报》期刊2015年17期）
陈方方,徐志敏[8]（2014）在《梯度多孔材料单轴压缩弹塑性变形的宏微观数值分析》一文中研究指出针对闭孔的密度梯度多孔材料,建立含球形孔洞的叁维数值分析模型,研究其单轴压缩力学行为。首先,研究密度梯度对多孔材料宏观力学行为(如弹性模量和屈服强度)的影响;其次,研究密度梯度与材料局部力学性能的关系,得到了沿梯度方向弹性模量和屈服强度的分布规律;最后,讨论梯度多孔材料单轴压缩变形局部化机制。结果表明:当梯度材料与均质材料的总体相对密度相同时,梯度材料的宏观弹性模量和屈服强度均低于均质材料水平,其宏观应力-应变关系曲线降低;梯度多孔材料沿梯度方向的力学性能发生急剧变化,等效弹性模量沿梯度方向呈线性分布,屈服强度呈非线性曲线分布,导致沿梯度方向应力、应变呈现高度的不均匀性;多孔材料的变形局部化产生于孔隙率较大的薄弱位置,再逐渐向孔隙率较小的位置发展。由此可知,孔隙率的梯度变化影响多孔材料的力学性能,通过改变孔隙率的分布可实现材料预期的力学性质。(本文来源于《应用力学学报》期刊2014年03期）
刘鉴锋[9]（2014）在《反复压缩大塑性变形技术制备NZ30K镁合金的研究》一文中研究指出本文以Mg-3.0Nd-0.2Zn-0.4Zr (wt.%, NZ30K)镁合金为研究对象，采用DEFORM-3D有限元模拟软件对反复镦压（Repetitive upsetting, RU）和循环闭式模锻（Cyclic closed-die forging, CCDF）两种反复压缩大塑性变形技术进行了热力耦合数值模拟研究，分析了工艺参数对材料流动、温度分布、等效应力分布和等效应变分布等的影响。在400°C下，分别采用反复镦压和循环闭式模锻技术对NZ30K镁合金进行了多道次加工，对合金的微观组织、力学性能、织构变化进行了研究。利用有限元模拟软件DEFORM-3D对NZ30K反复镦压0、1、4和8道次的变形过程进行了数值模拟研究。模拟分析结果表明，反复镦压时坯料在冲头的作用下发生横向方向的流动并逐渐充满下型腔；应力集中区域主要在塑性变形最为剧烈的模具拐角处；随着加工道次的提高，材料的累积等效应变量逐渐不断提高，8道次后达到11.1~12.7；随着加工道次的增加，材料等效应变的分布越来越均匀；峰值载荷随着道次增加而逐步降低。在400°C下采用反复镦压技术对NZ30K镁合金进行了0、1、4和8道次的加工，研究了工艺参数对合金微观组织、力学性能和织构变化的影响。实验结果表明，反复镦压技术能强烈地细化NZ30K镁合金的组织，8道次加工后材料的平均晶粒尺寸为4μm，材料的组织变得很均匀。反复镦压加工能有效改善材料的强度和延伸率，8道次加工后材料的屈服强度、抗拉强度和塑性分别达到208.2Mpa、248.5MPa和30.1%，而加工之前分别为153.3MPa、214.0MPa和8.4%。利用有限元模拟软件DEFORM-3D对NZ30K循环闭式模锻0、1和4道次的变形过程进行了数值模拟研究，并在400°C下采用该技术对NZ30K镁合金进行了相应道次的加工，研究了工艺参数对合金微观组织和力学性能的影响。模拟分析结果表明，循环闭式模锻加工过程中材料发生了镦粗变形，试样的横截面积增加，材料的上半部分变形程度比底部要高；等效应变最大的地方始终是材料上半部分的两端区域；经过循环闭式模锻多道次加工后，材料的累积应变量不断提高，4道次加工后，材料的等效应变范围为6.2~8.5。循环闭式模锻技术能强烈地细化NZ30K镁合金的组织，大幅度提高NZ30K镁合金材料的力学性能。经4道次加工后，合金的平均晶粒尺寸从初始坯料的90μm大幅度降低到5μm，屈服强度和抗拉强度分别达到了226.4MPa和259.4MPa，比加工之前的153.3MPa和214.0MPa，分别提高了47.7%和21.2%，材料的延伸率达到30.7%，比加工之前的8.4%提高了264.2%。采用反复镦压加工4道次后，NZ30K镁合金的室温拉伸曲线上观察到了屈服降现象。8道次后，拉伸曲线上出现了屈服平台，而0道次和1道次的拉伸曲线上则没有观察到。随着加工道次的提高、晶粒的细化，屈服现象变得越来越明显。采用循环闭式模锻加工4道次后，拉伸曲线上也发现了类似的屈服现象。目前镁合金拉伸实验中的屈服现象是比较少见的，屈服现象跟细晶镁合金中非基面位错的开动、可动位错的增殖有关。(本文来源于《上海交通大学》期刊2014-01-01）
王文珂,宋月鹏,高东升,JungHwan,Lee,EunYoo,Yoon[10]（2013）在《纯铜高压扭转压缩阶段塑性变形的实验及有限元分析(英文)》一文中研究指出利用实验及有限元分析等手段,对纯铜高压扭转压缩阶段的塑性变形行为、硬度及显微组织分布进行了研究,结果表明,试样经压缩后,其硬度分布极为不均匀,边缘硬度高,轴心部位硬度低,而中间部位硬度变化较为平缓。模拟结果显示,试样在压缩过程中的应力应变呈不均匀变化,由此引起试样各部位显微组织及晶粒变形不均匀。进一步研究表明,试样与模具间的摩擦对于压缩阶段试样变形具有重要影响。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2013年S2期）
压缩塑性变形论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
镍钛形状记忆合金具有良好的形状记忆效应和超弹性,因而在材料科学和工程领域得到了广泛的应用。镍钛形状记忆合金的形状记忆效应和超弹性源于高对称性的B2立方奥氏体母相和低对称性的B19′单斜马氏体相之间存在着可逆的相变。塑性成形是制作镍钛形状记忆合金线材、棒材、管材、带材和板材的重要加工手段,在镍钛形状记忆合金走向工程领域的过程中扮演着重要的角色。尤其是塑性变形能够改善或改变镍钛形状记忆合金的微观结构,对镍钛形状记忆合金的形状记忆效应、超弹性及力学性能具有显着的影响。更为重要的是,因为镍钛形状记忆合金在不同的温度下可能处于B2奥氏体或B19′马氏体状态,其塑性变形机制表现出了复杂多样性,因而揭示镍钛形状记忆在不同温度下的塑性变形机制,具有重要的科学意义。本课题提出了一种镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形技术,使其处于叁向压应力状态,抑制压缩过程中镍钛形状记忆合金微裂纹的萌生和扩展,显着提高镍钛形状记忆合金的塑性变形能力,甚至在室温及低温条件下就可以实现镍钛形状记忆合金的大塑性变形,从而导致镍钛形状记忆合金的非晶化。本论文以Ni_(50.9)Ti_(49.1)(原子分数)二元镍钛形状记忆合金为载体,将包套压缩实验、晶体塑性有限元法(CPFEM)、电子背散射衍射技术(EBSD)、透射电子显微技术(TEM)和高分辨电子显微技术(HRTEM)相结合,基于宏观尺度、介观尺度、微观尺度和原子尺度等多尺度手段,揭示镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形机理及非晶化机制,为制造高性能镍钛形状记忆合金提供科学的理论基础。本论文的研究成果如下。通过对镍钛形状记忆合金在-150~800℃条件下包套压缩后的微观结构进行表征,发现镍钛形状记忆合金在不同温度下表现出了不同的塑性变形机制。在不同变形温度条件下,镍钛形状记忆合金的塑性变形机制涉及位错滑移、变形孪生、应力诱发马氏体和马氏体再取向。镍钛形状记忆合金的非晶化与变形程度和变形温度密切相关,镍钛形状记忆合金的非晶化程度随着温度的降低而增加,随着变形程度的增加而增加,存在使镍钛形状记忆合金非晶化的临界变形程度和临界变形温度。位错密度在镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形非晶化中扮演着重要的角色,镍钛形状记忆合金的非晶化可以看做是高密度位错被诱发的结果。基于统计存储位错(SSD)和几何必需位错(GND),提出了镍钛形状记忆合金包套压缩塑性变形非晶化的临界位错密度模型。镍钛形状记忆合金在-150℃条件下处于马氏体状态,其包套压缩塑性变形机制涉及马氏体再取向和位错滑移,在一定变形程度下能够形成非晶相,而且在较大的塑性应变下能够实现温度诱发B19′马氏体状态的机械稳定化。镍钛形状记忆合金在室温下处于奥氏体状态,其包套压缩塑性变形机制涉及应力诱发马氏体相变、变形孪生及位错滑移,在一定变形程度下也能够形成非晶相,而且在较大的塑性应变下能够实现应力诱发B19′马氏体状态的机械稳定化。镍钛形状记忆合金在300℃条件下处于奥氏体状态,经历包套压缩塑性变形可以形成(114)变形孪晶。当镍钛形状记忆合金在400℃以上进行包套压缩时,位错滑移为主要塑性变形机制。基于经典晶体塑性理论和相应的数值化算法,建立不同的多晶模型并采用试错法确定相应的晶体塑性材料参数,对400℃条件下的镍钛形状记忆合金单向压缩变形进行了晶体塑性有限元模拟,分析不同加载路径对多晶模型中晶粒局部材料响应的影响;结合GND密度研究了镍钛形状记忆合金单向压缩过程中的不均匀微观结构演化;确定了不同滑移模式对塑性变形的贡献,即滑移模式{110}<100>对塑性变形的贡献最大,滑移模式{110}<111>次之,滑移模式{010}<100>对塑性变形的贡献最小。另外,滑移模式{110}<100>和{110}<111>有助于形成?(<111>)纤维织构,而滑移模式{010}<100>有助于形成(001)[010]织构组份。该模拟为后续的镍钛形状记忆合金基于应变梯度的包套压缩晶体塑性有限元模拟提供了材料参数基础。基于应变梯度的晶体塑性理论和相应的数值化算法,建立优化晶粒数目和单元数目的多晶模型并采用试错法确定相应的晶体塑性材料参数,对400℃条件下的镍钛形状记忆合金包套压缩变形进行了晶体塑性有限元模拟,预测了镍钛形状记忆合金包套压缩过程中的织构演化特征,揭示了镍钛形状记忆合金包套压缩过程中SSD密度和GND密度的演化规律。发现镍钛形状记忆合金包套压缩过程中同样会形成?(<111>)纤维织构,模拟结果和实验结果保持了很好的一致性。SSD和GND都在晶粒的晶界位置出现聚集,但是SSD在晶粒晶界处的聚集是由于GND对SSD滑移的阻碍,而GND在晶粒晶界处的聚集是为了弥补晶粒晶界位置处的应变梯度,进而维持塑性变形过程中晶粒晶界处的晶格连续性。而且随着塑性变形的进行,SSD密度和GND密度呈现相反的变化规律。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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