TC11鈦合金應變率相關(guān)力學行為的實驗和本構(gòu)模型
本文選題:鈦合金 + 應變率。 參考:《中國有色金屬學報》2017年07期
【摘要】:利用MTS、中應變材料試驗機和分離式霍普金森拉桿獲得TC11鈦合金在應變率1×10~(-3)~1×10~3 s~(-1)范圍內(nèi)的應力-應變曲線,利用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察材料組織和斷口形貌,基于修正的Johnson-Cook本構(gòu)模型進行不同應變率下拉伸力學行為的有限元數(shù)值模擬。結(jié)果表明:TC11的初始屈服行為表現(xiàn)出明顯的應變率強化特性,在中應變率范圍內(nèi)呈現(xiàn)出應變率不太敏感向應變率敏感的轉(zhuǎn)折現(xiàn)象,材料的應變硬化率隨著應變率的提高而逐漸降低。TC11的α晶和片層α+β束被拉長,呈現(xiàn)韌性斷裂機制。修正Johnson-Cook模型計及應變率對初始屈服應力和應變硬化行為的不同影響,數(shù)值計算曲線與試驗曲線吻合較好,能夠較好地應用于TC11應變率相關(guān)力學行為的數(shù)值仿真。
[Abstract]:The stress-strain curves of TC11 titanium alloy were obtained by using MTS, medium strain material tester and split Hopkinson rod in the strain rate range of 1 脳 10 ~ (3) ~ (3) ~ (-1). The microstructure and fracture morphology of the alloy were observed by metallographic microscope and scanning electron microscope. Based on the modified Johnson-Cook constitutive model, the finite element numerical simulation of tensile mechanical behavior at different strain rates is carried out. The results show that the initial yield behavior of TC11 shows obvious strain-rate strengthening characteristics, and the strain rate is less sensitive to strain rate-sensitive in the range of mid-strain rate. The strain hardening rate of the material decreases with the increase of strain rate. The 偽 -crystal and lamellar 偽 尾 beam of TC11 are elongated, showing a ductile fracture mechanism. The modified Johnson-Cook model takes into account the different effects of strain rate on the initial yield stress and strain hardening behavior. The numerical calculation curve is in good agreement with the experimental curve and can be applied to the numerical simulation of TC11 strain rate-related mechanical behavior.
【作者單位】: 中國工程物理研究院總體工程研究所;中國科學院材料力學行為和設(shè)計重點實驗室中國科學技術(shù)大學近代力學系;
【基金】:國家自然科學基金項目(11172288)~~
【分類號】:TG146.23
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,本文編號:1955196
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