局部塑性变形论文-董昊

局部塑性变形论文-董昊

导读:本文包含了局部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:液压机,棘轮效应,高应力区,塑性变形

局部塑性变形论文文献综述

董昊[1](2018)在《循环载荷作用下液压机横梁局部塑性变形的研究》一文中研究指出液压机上横梁在实际生产工作中所承受的往往不是单次载荷而是交变载荷,在交变载荷的作用下,上横梁会由于出现棘轮效应而在局部高应力区诱发塑形变形。棘轮效应产生的棘轮应变会随着时间累积,使局部塑形变形增大,从而导致横梁结构的破坏。长期以来液压机横梁的设计与校核时通常将弹性强度极限作为结构材料的极限承载能力,不允许材料发生塑性变形。但工程实践表明,当材料发生局部的微小塑性变形后,其结构依然具备相应的承载能力。如能突破弹性极限的限制,则可进一步挖掘材料的承载能力,从而实现机械装备的节材减重。因此,有必要对液压机上横梁在承受循环载荷时,局部高应力区的应力应变等变形特征进行研究,总结其演化规律,进一步为液压机轻量化设计提供理论依据。本文以简化的液压机上横梁为研究对象,设计出了1:10的缩比模型。在室温下对液压机上横梁缩比模型中用到的Q235钢板进行了单向拉伸试验和非对称应力控制的循环加载试验,得到了其在室温下的基本力学性能和棘轮变形特性。将一个新的能够准确描述Q235钢棘轮变形行为的循环弹塑性本构模型,嵌入ABAQUS中,对液压机上横梁缩比模型进行数值模拟。确定上横梁结构在非对称循环载荷作用下局部高应力区产生区域,分析高应力区应力应变随循环周次的演化情况及其对周围区域的影响。设计并制作了一套液压机上横梁循环加载试验系统,根据数值模拟的结果确定加载条件,在Instron8800电液伺服疲劳试验机进行了非对称循环加载试验。对液压机上横梁数值模拟的结论进行验证。实验结果表明,本文中对液压机上横梁进行数值模拟所得到的结论基本正确。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01)

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)

范晓勇,淡勇,高勇,王战辉[3](2016)在《天然气管道局部等效应力及塑性变形评估》一文中研究指出为了研究腐蚀及地面运动对埋地天然气管线安全性的协同影响,以X80管道为研究对象,模拟腐蚀缺陷及土壤力作用于管道之上,利用有限元方法对有腐蚀缺陷与预应变情况下的管道局部等效应力及塑性变形进行评估,结果表明腐蚀缺陷的深度对局部应力和应力分布影响非常明显,在失效压力预测中起着决定性作用。随着腐蚀深度的增加,应力集中增强,导致内表面和外表面的等效应力大小进一步分化,腐蚀深度的增加对管道内表面的等效应力的影响很大,但对有效塑性应变的影响却不大。模拟管道上施加有纵向应变的土壤力,不论拉伸与压缩的情况下,都会降低管道的失效压力,在施加拉伸预应变下的管道失效压力小于压缩预应变下的。塑性变形首先发生在外表面处,并扩展到腐蚀缺陷相邻区域,管道内表面也具有一定的塑性变形,但强度低。(本文来源于《中国安全生产科学技术》期刊2016年08期)

杨一舟[4](2016)在《局部锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力与塑性变形能力研究》一文中研究指出钢筋混凝土结构具有结构刚度大、工程造价低、后期维护费用少等诸多优点而被广泛应用于各类建筑设施。国内外在役的桥梁结构中,由于钢筋锈蚀引起的结构破坏问题非常严重,造成大量结构达不到预定的服役年限提前失效,使国民经济蒙受损失,因此混凝土结构的耐久性研究具有重要意义。目前针对全钢筋均匀锈蚀构件的研究较多,而对局部锈蚀钢筋混凝土梁的开裂形态和承载力的影响研究相对较少。针对这个问题,本文对叁组跨中不同程度锈蚀的钢筋混凝土梁进行静力弯曲试验,同时以试验参数为基础,利用显示动力分析有限元软件LS-DYNA建立局部锈蚀钢筋混凝土梁模型,分析不同锈蚀率下局部锈蚀钢筋混凝土梁的开裂规律、抗弯承载力及塑性变形能力,对比试验与数值模拟结果得出以下主要结论:随着钢筋局部锈蚀率增加,裂缝发生区间基本不变,裂缝数量减少,最大裂缝宽度增加,斜裂缝长度变短,裂缝间距随锈蚀率增加逐渐趋于不均等;屈服强度退化,抗弯承载力明显降低;局部锈蚀钢筋混凝土梁的初期刚度小幅提高,屈服后刚度下降明显,随锈蚀率增加钢筋混凝土梁刚度退化;构件能量吸收能力降低,塑性变形能力下降;LS-DYNA中混凝土模型在此类钢筋混凝土数值模拟中的适用性得到验证。(本文来源于《北京工业大学》期刊2016-06-01)

张龙[5](2013)在《局部塑性变形对6061铝合金高周疲劳性能影响的研究》一文中研究指出随着工业技术的发展,尤其是随着我国铁路高速化的发展,机车制造企业所采用高强度铝合金板材不再仅仅用于车体的覆盖件上,而是更多地作为车体的结构部件,这样对中厚板的力学性能要求越来越高,尤其是它们的疲劳性能。由于铝合金构件在使用装配过程中可能承受一些低能量撞击而产生塑性变形,从而导致构件疲劳性能的变化。因此塑性变形而产生的对疲劳性能的影响不能忽略。在使用高强度铝合金板材时,要考虑到塑性变形对其疲劳性能的影响。针对铝合金的疲劳问题,文中首先介绍了S-N曲线的概念、P-s-n曲线以及疲劳试验方法和数据处理方法,并按照这些方法对实验试样进行疲劳试验和数据分析。本论文以6061铝合金为例,首先对一定样本量的6061铝合金板材给予一定量的塑性变形,再对经过塑性变形和未经塑性变形的试样进行疲劳寿命试验,最后对疲劳寿命数据进行分析对比,得出叁种不同塑性变形状态试样的中值S-N曲线和置信度为90%、95%存活率为90%、99%时的p-S-N曲线及其方程。为了更加具体表明叁种状态下试件疲劳寿命的差异,采用疲劳对比试验原理中的t检验法,对同一应力水平下不同试件进行疲劳试验获得对应的疲劳寿命,进行显着性检验,得出不同状态下试样疲劳寿命的差异。为了得出平均拉应力对疲劳实验试样疲劳极限幅值的影响,本文选取应力比r=0.3,存在平均拉应力的情况下,采用升降法对不同状态下疲劳试件的疲劳极限幅值进行了试验。并将所得结果与Goodman直线和Soderberg直线进行比对分析,得出合适的平均拉应力对疲劳极限幅值影响的折算公式。(本文来源于《大连交通大学》期刊2013-06-01)

邓博,王正道,姚凯,丁克勤[6](2011)在《局部塑性变形下的金属磁记忆实验研究》一文中研究指出金属磁记忆技术是一种对铁磁材料的早期损伤进行无损检测的方法,然而目前只能得到磁记忆信号和应力状态之间的定性关系。为了加深对金属磁记忆法的研究,本文对单轴拉伸荷载情况下的Q235钢试件的应力集中区进行漏磁信号强度及其斜率进行测量,尤其关注的是传感器的提离值和应力集中区的影响范围。结果表明漏磁信号强度和斜率在局部应力集中区存在突变。与试件漏磁信号幅值相比,幅值的斜率能更直观的反映试件的应力情况。(本文来源于《北京力学会第17届学术年会论文集》期刊2011-01-08)

牟金磊,朱锡,黄晓明,张振华[7](2010)在《舰船局部结构在水下爆炸气泡载荷作用下的塑性变形分析》一文中研究指出在水下爆炸载荷作用下的舰船局部结构塑性变形计算中,往往只考虑冲击波载荷的影响而忽略气泡载荷的影响。为研究气泡载荷在舰船局部结构塑性变形中所占的比例,利用通用有限元软件Abaqus,对舰船局部结构典型形式加筋板模型在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行了数值仿真。其中,载荷计算采用了Geers-Hunter模型,材料本构采用了Johnson-Cook模型。分析仿真结果发现,模型中点变形挠度明显分为两个阶段,很容易区分冲击波载荷引起的变形和气泡载荷引起的变形。将最终变形挠度仿真计算结果与试验结果进行对比,两者吻合较好。计算结果表明:由气泡载荷引起的加筋板塑性变形挠度超过总变形挠度的30%,所以在计算中气泡载荷的影响不容忽视。(本文来源于《海军工程大学学报》期刊2010年03期)

牟金磊,朱锡,黄晓明,张振华[8](2009)在《水下爆炸气泡载荷在舰船局部结构塑性变形中的作用》一文中研究指出为研究水下爆炸气泡载荷在舰船局部结构塑性变形中所占的比例,利用通用有限元软件Abaqus对加筋板模型在水下爆炸载荷作用下的动态响应进行了数值仿真。载荷计算采用了Geers-Hunter模型,材料本构采用了Johnson-Cook模型,将计算结果与试验结果比较,吻合较好。计算结果表明水下爆炸气泡载荷引起的塑性变形不容忽视。(本文来源于《2009年船舶结构力学学术会议暨中国船舶学术界进入ISSC30周年纪念会论文集》期刊2009-09-01)

刘伟,张传敏,李明哲[9](2007)在《板材分段多点成形中局部剧烈塑性变形的研究》一文中研究指出局部剧烈塑性变形是分段多点成形中特有的一种缺陷,对其进行深入的研究有利于分段多点成形技术的进一步实用化。本文以圆柱形工件为例,对分段多点成形过程进行数值模拟,详细分析了局部剧烈塑性变形的产生机理,并采用非均匀有理B样条曲面(NURBS)方法,进行过渡区的协调设计来抑制局部剧烈塑性变形的产生,实验证明这种方法能够显着提高工件的成形质量。(本文来源于《锻压装备与制造技术》期刊2007年05期)

张占宽,习宝田[10](2002)在《圆锯片局部受轴向压力作用下的塑性变形及强化》一文中研究指出分析了锯片塑性变形及变形强化机理。在此理论基础上,采用球形压头对圆锯片进行加压实验,得出了在不同压力下加压次数与其塑性变形的定量关系。对圆锯片适张作业及其进一步的深入研究有一定指导意义。(本文来源于《木材加工机械》期刊2002年02期)

局部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。

局部塑性变形论文参考文献

[1].董昊.循环载荷作用下液压机横梁局部塑性变形的研究[D].燕山大学.2018

[2].胡励.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[D].哈尔滨工程大学.2017

[3].范晓勇,淡勇,高勇,王战辉.天然气管道局部等效应力及塑性变形评估[J].中国安全生产科学技术.2016

[4].杨一舟.局部锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力与塑性变形能力研究[D].北京工业大学.2016

[5].张龙.局部塑性变形对6061铝合金高周疲劳性能影响的研究[D].大连交通大学.2013

[6].邓博,王正道,姚凯,丁克勤.局部塑性变形下的金属磁记忆实验研究[C].北京力学会第17届学术年会论文集.2011

[7].牟金磊,朱锡,黄晓明,张振华.舰船局部结构在水下爆炸气泡载荷作用下的塑性变形分析[J].海军工程大学学报.2010

[8].牟金磊,朱锡,黄晓明,张振华.水下爆炸气泡载荷在舰船局部结构塑性变形中的作用[C].2009年船舶结构力学学术会议暨中国船舶学术界进入ISSC30周年纪念会论文集.2009

[9].刘伟,张传敏,李明哲.板材分段多点成形中局部剧烈塑性变形的研究[J].锻压装备与制造技术.2007

[10].张占宽,习宝田.圆锯片局部受轴向压力作用下的塑性变形及强化[J].木材加工机械.2002

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