輕質(zhì)高強板（如超高強度鋼、鋁合金、鈦合金等）因其高的強度/密度比,在汽車工業(yè)和航空航天工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。輕質(zhì)高強板材普遍存在各向異性特性明顯、成形性差和回彈嚴(yán)重的問題,需要借助數(shù)值仿真技術(shù),探索最優(yōu)的成形工藝設(shè)計空間。因此,準(zhǔn)確描述先進輕質(zhì)高強板材的各向異性屈服與硬化特性,以及成形極限特性,對實現(xiàn)高精度的成形制造仿真具有重要意義。現(xiàn)有的屈服準(zhǔn)則在關(guān)聯(lián)流動準(zhǔn)則框架下能較好地描述大多數(shù)材料拉伸狀態(tài)下的屈服與各向異性特性,但對具有拉壓應(yīng)力不對稱的材料則無法精確刻畫。隨著塑性變形理論的不斷發(fā)展,非關(guān)聯(lián)流動理論的應(yīng)用中仍然存在著精度與效率兼顧的問題。如何準(zhǔn)確反映輕質(zhì)高強板材成形時應(yīng)變路徑和應(yīng)力狀態(tài)對材料成形極限和損傷破裂演化的影響,也是目前塑性變形理論領(lǐng)域研究的熱點。因此,本文在國家自然科學(xué)基金航天聯(lián)合基金重點項目（U1737210）、國家自然科學(xué)基金面上項目（51675332）、國家重點研發(fā)項目課題（2017YFB0304400）和上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人項目（19XD1401900）的資助下,針對輕質(zhì)高強板材塑性變形的屈服特性、非關(guān)聯(lián)流動理論、成形極限和韌性斷裂準(zhǔn)則等塑性加工領(lǐng)域的關(guān)鍵基... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：194 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

參數(shù)μ對屈服方程的影響:(a)a=b=c=0,μ=0.1;(b)a=b=c=0,μ=-0.1;(c)σ3=0Fig.2-5Theinfluencesofparameterμontheproposedyieldfunction:(a)a=b=c=0,μ=0.1;(b)a=b=c=0,μ=-0.1;(c)σ3=0

上海交通大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文130是孔洞剪切聚合。如果加載方向與連接孔洞部分?jǐn)嗔逊较虼怪保瑒t屬于第一類孔洞聚合過程。如果孔洞聚合沿著最大剪切應(yīng)力方向，則屬于第二類孔洞聚合過程。Weck和Wilkinson[224]曾研究過孔洞聚合過程，他們在金屬薄板上用鐳射有規(guī)律的鉆了一系列的微小孔洞。然后沿不同方向拉伸該金屬薄板，用掃描電子顯微鏡觀察的孔洞聚合過程如圖7-4所示。Jia和Povirk[225]也曾用此方法研究過孔洞的聚合過程。由于孔洞聚合過程也存在兩種機理：拉伸縮頸聚合和剪切聚合。因此這里假設(shè)孔洞的聚合過程是這兩種機理綜合作用的結(jié)果。由于在斷裂演化過程中，孔洞的長大過程也是拉伸機理和剪切機理綜合作用的結(jié)果。因此在這里假設(shè)孔洞聚合函數(shù)Dc是與孔洞長大方程有關(guān)的。max,cgDfDf（7-5）(a)拉應(yīng)力作用下的孔洞長大(b)剪應(yīng)力作用下的孔洞長大(a)voidsgrowthintension(b)voidsgrowthinshearing圖7-3兩種孔洞長大示意圖[222]Fig.7-3Schematicoftwokindsofvoidsgrowth[222](a)孔洞連接部分縮頸聚合(a)neckingoftheligamentbetweentwovoids(b)孔洞剪切聚合(b)shear-aggregationoftwovoids圖7-4兩種孔洞聚合機理[224]Fig.7-4Twokindsofmechanismsinvoidscoalescence

第八章一種考慮溫度和應(yīng)變速率的韌性斷裂準(zhǔn)則153線應(yīng)該盡可能的和試驗結(jié)果相貼合，包括頸縮前后的力-位移曲線。根據(jù)文獻[227]，試樣網(wǎng)格劃分采用了減縮積分8節(jié)點實體單元(C3D8R)，網(wǎng)格尺寸長度為100μm。模擬過程中使用的是Hill"48非關(guān)聯(lián)流動模型。對于溫度演化規(guī)律和硬化模型均與文獻[190]中的一樣。對于溫度的演化規(guī)律如公式（8-28）所示。考慮了應(yīng)變速率和溫度的硬化模型為：（8-19）公式（8-19）中表示與等效塑性應(yīng)變有關(guān)的演化函數(shù)。這里采用了公式（5-36）所示的Swift硬化模型和公式（5-37）所示的Voce硬化模型相結(jié)合的方式：（8-20）其中參數(shù)表示Swift硬化模型和Voce硬化模型所占比例大校(a)低應(yīng)變速率和中等應(yīng)變速率下所使用的試樣(a)Specimensforexperimentswithlowandintermediatestrainrates(b)高應(yīng)變速率下所使用的試樣(b)Specimensforexperimentswithhighstrainrates圖8-1不同應(yīng)變速率下帶缺口(NT20andNT6)和帶孔洞(CH)拉伸試樣的尺寸[190]Fig.8-1Geometrydimensionsfornotchedtension(NT20andNT6)andtensionwithacentralhole(CH)withdifferentstrainrates[190]公式（8-19）中2p和3T分別表示與等效塑性應(yīng)變速率和溫度有關(guān)的演化函數(shù)。1p2p3T1p101expnppKpqb

【參考文獻】：
期刊論文
[1]各向異性屈服準(zhǔn)則的發(fā)展及實驗驗證綜述[J]. 張飛飛,陳劼實,陳軍,黃曉忠,盧健.  力學(xué)進展. 2012(01)
[2]A New Ductile Fracture Criterion for Various Deformation Conditions Based on Microvoid Model[J]. HUANG Jian-ke,DONG Xiang-huai(National Die and Mould CAD Engineering Research Center,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200030,China).  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2009(05)



本文編號：3223957