X80級管線鋼非線性彈性卸載耦合損傷本構(gòu)模型及其回彈研究
發(fā)布時間:2021-02-20 12:00
回彈是板料成形過程中存在的關(guān)鍵問題,直接影響材料成形后的形狀尺寸精度。通過大量研究發(fā)現(xiàn),板料成形過程的應(yīng)力分布情況和卸載過程的彈性回復(fù)應(yīng)變是影響回彈計算的主要因素,而塑性變形過程中的損傷和卸載過程中應(yīng)力與應(yīng)變的非線性變化直接影響板料應(yīng)力分布情況和彈性回復(fù)應(yīng)變,損傷和非線性彈性卸載已經(jīng)成為目前回彈計算的研究熱點。本文以雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80管線鋼為研究對象,通過實驗分析該材料的非線性彈性卸載行為。同時基于Lemaitre連續(xù)介質(zhì)損傷模型和準(zhǔn)靜態(tài)非線性卸載QPE本構(gòu)模型,且考慮了Bauschinger效應(yīng)和卸載過程中滯回環(huán)現(xiàn)象,構(gòu)建了QPE耦合損傷的QPE-Damage非線性混合強化本構(gòu)模型,開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)值算法,并將成果成功應(yīng)用于管線鋼的彎曲回彈分析中。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)以雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80高強度管線鋼為研究對象,通過單向拉伸實驗和循環(huán)加載-卸載實驗,研究了塑性變形過程中彈性模量的變化規(guī)律及非線性彈性卸載行為,為后續(xù)本構(gòu)模型奠定了基礎(chǔ)。(2)為準(zhǔn)確地描述非線性彈性卸載行為、損傷行為和Bauschinger效應(yīng),構(gòu)建了QPE-Damage非線性混合強化本構(gòu)模型。(3...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
線性彈性卸載過程示意圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文移除,材料產(chǎn)生卸載后,彈性應(yīng)變恢復(fù),因此彈復(fù)后的應(yīng)變p x e 應(yīng)變可以根據(jù)胡克定律得到xeE 可知,回彈量主要取決于兩個方面,其一是卸載階段的彈性計算過程,通常認(rèn)為彈性模量是一個定值,但實際情況并非管線鋼進(jìn)行了循環(huán)加載-卸載-再加載實驗,如圖 1-2 所示,結(jié)并非恒定不變,而是隨著塑性變形增大不斷變化,卸載過程象。而且卸載過程中真實應(yīng)力與真實應(yīng)變曲線呈非線性變化載行為,該行為不同程度地影響著板料的成形質(zhì)量與回彈計
該現(xiàn)象顯著的影響鋼管的成形質(zhì)量,已成為管題。材料的卸載行為決定了回彈的彈性應(yīng)變,由于該材較高的應(yīng)力水平,在回彈計算中必須考慮彈性模量的變化章以雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80 高強度管線鋼為研究對象,通卸載實驗,從割弦模量和切線模量著手,研究材料彈性模量性成形過程中的回彈量奠定基礎(chǔ)。料選取雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80 高強度管線鋼,其主要化學(xué)成分表 2-1 雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80 高強度管線鋼的化學(xué)成分C Si Mn P S 0.0931 0.25 1.5 <0.00005 0.0005 0.1織如圖 2-1 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Lemaitre等向硬化彈塑性損傷耦合本構(gòu)模型積分算法及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 王軍祥,姜諳男. 工程力學(xué). 2015(02)
[2]國內(nèi)外高鋼級管線鋼的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張斌,錢成文,王玉梅,張玉志. 石油工程建設(shè). 2012(01)
博士論文
[1]基于損傷理論的鋁合金板料成形極限研究[D]. 張學(xué)廣.吉林大學(xué) 2016
[2]X80管線鋼的塑性增強機制的研究[D]. 劉覲.北京科技大學(xué) 2015
[3]沖壓成形中破裂和回彈的細(xì)觀損傷力學(xué)分析[D]. 陳志英.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]循環(huán)加載下超高強鋼力學(xué)性能表征研究[D]. 秦繼.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]汽車用高強塑第三代薄板鋼非彈性回復(fù)行為的研究[D]. 于婷.吉林大學(xué) 2015
[3]延性金屬彈塑性損傷模型研究與應(yīng)用[D]. 李紅孝.西安建筑科技大學(xué) 2014
[4]功能梯度材料疲勞壽命預(yù)測[D]. 賀蓉輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3042739
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
線性彈性卸載過程示意圖
燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文移除,材料產(chǎn)生卸載后,彈性應(yīng)變恢復(fù),因此彈復(fù)后的應(yīng)變p x e 應(yīng)變可以根據(jù)胡克定律得到xeE 可知,回彈量主要取決于兩個方面,其一是卸載階段的彈性計算過程,通常認(rèn)為彈性模量是一個定值,但實際情況并非管線鋼進(jìn)行了循環(huán)加載-卸載-再加載實驗,如圖 1-2 所示,結(jié)并非恒定不變,而是隨著塑性變形增大不斷變化,卸載過程象。而且卸載過程中真實應(yīng)力與真實應(yīng)變曲線呈非線性變化載行為,該行為不同程度地影響著板料的成形質(zhì)量與回彈計
該現(xiàn)象顯著的影響鋼管的成形質(zhì)量,已成為管題。材料的卸載行為決定了回彈的彈性應(yīng)變,由于該材較高的應(yīng)力水平,在回彈計算中必須考慮彈性模量的變化章以雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80 高強度管線鋼為研究對象,通卸載實驗,從割弦模量和切線模量著手,研究材料彈性模量性成形過程中的回彈量奠定基礎(chǔ)。料選取雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80 高強度管線鋼,其主要化學(xué)成分表 2-1 雙相結(jié)構(gòu)(B+PF)X80 高強度管線鋼的化學(xué)成分C Si Mn P S 0.0931 0.25 1.5 <0.00005 0.0005 0.1織如圖 2-1 所示
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Lemaitre等向硬化彈塑性損傷耦合本構(gòu)模型積分算法及程序?qū)崿F(xiàn)[J]. 王軍祥,姜諳男. 工程力學(xué). 2015(02)
[2]國內(nèi)外高鋼級管線鋼的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 張斌,錢成文,王玉梅,張玉志. 石油工程建設(shè). 2012(01)
博士論文
[1]基于損傷理論的鋁合金板料成形極限研究[D]. 張學(xué)廣.吉林大學(xué) 2016
[2]X80管線鋼的塑性增強機制的研究[D]. 劉覲.北京科技大學(xué) 2015
[3]沖壓成形中破裂和回彈的細(xì)觀損傷力學(xué)分析[D]. 陳志英.上海交通大學(xué) 2009
碩士論文
[1]循環(huán)加載下超高強鋼力學(xué)性能表征研究[D]. 秦繼.北方工業(yè)大學(xué) 2017
[2]汽車用高強塑第三代薄板鋼非彈性回復(fù)行為的研究[D]. 于婷.吉林大學(xué) 2015
[3]延性金屬彈塑性損傷模型研究與應(yīng)用[D]. 李紅孝.西安建筑科技大學(xué) 2014
[4]功能梯度材料疲勞壽命預(yù)測[D]. 賀蓉輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:3042739
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