面心立方金屬形變織構(gòu)與損傷的晶體塑性模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-02-02 12:12
了解金屬的各向異性演化特征一直是一個(gè)很重要的課題,這是因?yàn)楦飨虍愋院筒牧系牧W(xué)性能息息相關(guān);尤其在工程領(lǐng)域,評(píng)估零部件的性能和壽命時(shí)如果不考慮材料內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)將會(huì)帶來(lái)很大的偏差。雖然研究者發(fā)展了各種各樣的塑性力學(xué)模型來(lái)描述與預(yù)測(cè)金屬材料力學(xué)性能的變化,但是各有其側(cè)重點(diǎn)。比如有些重在展示最終的織構(gòu)結(jié)果而對(duì)演化過(guò)程分析較少;有些重在驗(yàn)證模擬的合理性而對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算解釋較少;有些重在研究損傷而對(duì)初始織構(gòu)的考慮不多等等。本文試圖在晶體塑性理論框架下將織構(gòu)和延性損傷結(jié)合起來(lái)研究;目標(biāo)是發(fā)展一套可行的織構(gòu)模擬算法來(lái)展示織構(gòu)的演化過(guò)程,同時(shí)又探討損傷演化和初始織構(gòu)的關(guān)系。研究成果可望為揭示金屬材料在塑性變形過(guò)程中織構(gòu)與損傷的演化規(guī)律打下一定的基礎(chǔ),也將為晶體塑性力學(xué)理論應(yīng)用于工程材料與結(jié)構(gòu)的各種損傷預(yù)測(cè)提供一定的借鑒與參考。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、基于晶體塑性力學(xué)理論及織構(gòu)理論進(jìn)行單向拉伸與壓縮以及平面應(yīng)變壓縮下的形變織構(gòu)模擬與分析。研究發(fā)現(xiàn)單向拉伸、單向壓縮以及平面應(yīng)變壓縮中晶面是繞應(yīng)變加載軸轉(zhuǎn)動(dòng),平面應(yīng)變壓縮中晶面是平動(dòng)。這給織構(gòu)類型的判斷提供了一個(gè)新的視角,即可以通過(guò)測(cè)定晶面的轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)律來(lái)推測(cè)織構(gòu)類...
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1兩種屈服準(zhǔn)則比較??Fig.?1-1?A?comparison?of?the?two?yield?criteria??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超細(xì)晶/納米晶金屬材料的蠕變行為研究進(jìn)展[J]. 劉曉燕,趙西成,楊西榮,賈江平. 稀有金屬. 2016(12)
[2]帶涂層金屬零件表面缺陷的無(wú)損檢測(cè)綜述[J]. 張穎志,徐志祥. 儀器儀表與分析監(jiān)測(cè). 2015(02)
[3]考慮尺寸效應(yīng)的多晶金屬循環(huán)塑性分析[J]. 張靜,張克實(shí),許凌波. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[4]合金鋼的高溫單軸棘輪效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究1.25Cr0.5Mo[J]. 孫宇鵬,董俊華,高炳軍. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[5]焊接接頭殘余應(yīng)力及蠕變損傷的有限元模擬[J]. 張國(guó)棟,周昌玉. 金屬學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]6061-T6鋁合金單軸時(shí)間相關(guān)循環(huán)變形行為[J]. 丁俊,康國(guó)政,劉宇杰,王海林. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2007(12)
[7]空穴長(zhǎng)大延性損傷新模型[J]. 趙震,謝曉龍,李明輝. 金屬學(xué)報(bào). 2007(10)
[8]循環(huán)軟化45碳鋼和循環(huán)硬化304不銹鋼的棘輪行為實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊顯杰,羅艷,高慶,蔡力勛,劉宇杰. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]不同材料的室溫單軸應(yīng)變循環(huán)特性和棘輪行為研究[J]. 康國(guó)政,高慶,楊顯杰. 機(jī)械強(qiáng)度. 2002(04)
[10]連續(xù)損傷介質(zhì)力學(xué) Ⅱ.損傷擴(kuò)展,裂紋萌生和擴(kuò)展[J]. J.L.Chaboche,俞稼槃. 力學(xué)進(jìn)展. 1989(02)
博士論文
[1]循環(huán)硬化材料高溫非比例循環(huán)棘輪行為的本構(gòu)描述及其有限元實(shí)現(xiàn)[D]. 張娟.西南交通大學(xué) 2006
碩士論文
[1]B93高強(qiáng)鋁合金熱壓縮變形及斷裂行為的模擬研究[D]. 李金龍.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3014676
【文章來(lái)源】:廣西大學(xué)廣西壯族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:92 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1兩種屈服準(zhǔn)則比較??Fig.?1-1?A?comparison?of?the?two?yield?criteria??
?、、彳'、喊〉,?、:蠢:,??圖3-4?X軸法平面的{111}極圖??Fig.?3-4?{111}?pole?figures?of?the?normal?plane?of?X-axis??圖3-5為Y軸法平面的{111}極圖,可以看到各個(gè)應(yīng)變下的極圖和圖3-4中的均不一??樣。在應(yīng)變10%時(shí),所有點(diǎn)己經(jīng)從各個(gè)方向向中心附近逐漸聚攏,且從邊緣到中心,點(diǎn)??的密度沿著徑向逐漸增加。中心處的點(diǎn)最密集,隱約形成了一個(gè)斑點(diǎn),不過(guò)這個(gè)斑點(diǎn)和??周圍的點(diǎn)區(qū)分得并不開。在應(yīng)變20%時(shí),點(diǎn)的聚集特性更加明顯,在圖的邊緣處己經(jīng)出??Sii了空白區(qū)域。另外,可以稍加清楚地看到,中心的聚集點(diǎn)己經(jīng)和周圍的點(diǎn)發(fā)生了一定??的分離,即正中心以外的點(diǎn)開始偏離中心位置并逐漸形成一個(gè)環(huán)狀織構(gòu)。在應(yīng)變30%時(shí),??環(huán)狀織構(gòu)更加明顯了,極圖上的大部分點(diǎn)要么位于中心處,要么位于環(huán)上。在應(yīng)變37%??時(shí)
圖3-4?X軸法平面的{111}極圖??Fig.?3-4?{111}?pole?figures?of?the?normal?plane?of?X-axis??圖3-5為Y軸法平面的{111}極圖,可以看到各個(gè)應(yīng)變下的極圖和圖3-4中的均不一??樣。在應(yīng)變10%時(shí),所有點(diǎn)己經(jīng)從各個(gè)方向向中心附近逐漸聚攏,且從邊緣到中心,點(diǎn)??的密度沿著徑向逐漸增加。中心處的點(diǎn)最密集,隱約形成了一個(gè)斑點(diǎn),不過(guò)這個(gè)斑點(diǎn)和??周圍的點(diǎn)區(qū)分得并不開。在應(yīng)變20%時(shí),點(diǎn)的聚集特性更加明顯,在圖的邊緣處己經(jīng)出??Sii了空白區(qū)域。另外,可以稍加清楚地看到,中心的聚集點(diǎn)己經(jīng)和周圍的點(diǎn)發(fā)生了一定??的分離,即正中心以外的點(diǎn)開始偏離中心位置并逐漸形成一個(gè)環(huán)狀織構(gòu)。在應(yīng)變30%時(shí),??環(huán)狀織構(gòu)更加明顯了,極圖上的大部分點(diǎn)要么位于中心處,要么位于環(huán)上。在應(yīng)變37%??時(shí),環(huán)狀織構(gòu)己趨于穩(wěn)定,圖中的顏色對(duì)比也十分強(qiáng)烈。??10%?20%?30%?37%??f?::_H?繼〃??圖3-5?Y軸法平面的{111}極圖??Fig.?3-5?{111}?pole?figures?of?the?normal?plane?of?Y-axis??圖3-6為Z軸法平面的{111}極圖。在應(yīng)變10%時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超細(xì)晶/納米晶金屬材料的蠕變行為研究進(jìn)展[J]. 劉曉燕,趙西成,楊西榮,賈江平. 稀有金屬. 2016(12)
[2]帶涂層金屬零件表面缺陷的無(wú)損檢測(cè)綜述[J]. 張穎志,徐志祥. 儀器儀表與分析監(jiān)測(cè). 2015(02)
[3]考慮尺寸效應(yīng)的多晶金屬循環(huán)塑性分析[J]. 張靜,張克實(shí),許凌波. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[4]合金鋼的高溫單軸棘輪效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究1.25Cr0.5Mo[J]. 孫宇鵬,董俊華,高炳軍. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(02)
[5]焊接接頭殘余應(yīng)力及蠕變損傷的有限元模擬[J]. 張國(guó)棟,周昌玉. 金屬學(xué)報(bào). 2008(07)
[6]6061-T6鋁合金單軸時(shí)間相關(guān)循環(huán)變形行為[J]. 丁俊,康國(guó)政,劉宇杰,王海林. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2007(12)
[7]空穴長(zhǎng)大延性損傷新模型[J]. 趙震,謝曉龍,李明輝. 金屬學(xué)報(bào). 2007(10)
[8]循環(huán)軟化45碳鋼和循環(huán)硬化304不銹鋼的棘輪行為實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊顯杰,羅艷,高慶,蔡力勛,劉宇杰. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2005(02)
[9]不同材料的室溫單軸應(yīng)變循環(huán)特性和棘輪行為研究[J]. 康國(guó)政,高慶,楊顯杰. 機(jī)械強(qiáng)度. 2002(04)
[10]連續(xù)損傷介質(zhì)力學(xué) Ⅱ.損傷擴(kuò)展,裂紋萌生和擴(kuò)展[J]. J.L.Chaboche,俞稼槃. 力學(xué)進(jìn)展. 1989(02)
博士論文
[1]循環(huán)硬化材料高溫非比例循環(huán)棘輪行為的本構(gòu)描述及其有限元實(shí)現(xiàn)[D]. 張娟.西南交通大學(xué) 2006
碩士論文
[1]B93高強(qiáng)鋁合金熱壓縮變形及斷裂行為的模擬研究[D]. 李金龍.中南大學(xué) 2012
本文編號(hào):3014676
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