【摘要】：棘輪效應(yīng)是工程材料或結(jié)構(gòu)在非對(duì)稱應(yīng)力控制循環(huán)加載下產(chǎn)生的塑性應(yīng)變的累積現(xiàn)象。如果結(jié)構(gòu)或裝置在工作中產(chǎn)生棘輪效應(yīng),過大的棘輪應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形失效,也會(huì)降低結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。因此,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠性、安全性和疲勞壽命的評(píng)估時(shí)需要考慮棘輪效應(yīng)的影響。近年來(lái),很多學(xué)者對(duì)材料的棘輪效應(yīng)展開了實(shí)驗(yàn)和本構(gòu)模型方面的研究,并取得了眾多的研究成果。然而,由于棘輪效應(yīng)的復(fù)雜性和多樣性,還有很多問題沒有得到解決,如實(shí)驗(yàn)研究還不夠全面和具體,本構(gòu)模型主要是宏觀唯象的,不能反映棘輪變形的微觀物理本質(zhì)。基于此,本文首先對(duì)多晶銅進(jìn)行了單軸棘輪效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究,然后從晶體塑性理論的角度出發(fā),構(gòu)建了描述多晶銅單軸棘輪效應(yīng)的本構(gòu)模型,主要工作如下:(1)對(duì)多晶銅進(jìn)行了單軸拉伸、應(yīng)變控制循環(huán)和非對(duì)稱應(yīng)力控制循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究,獲得了多晶銅的循環(huán)特性和不同工況下的棘輪演化規(guī)律,為本構(gòu)模型研究和相關(guān)參數(shù)的確定打下了基礎(chǔ)。(2)基于晶體塑性理論構(gòu)建了單晶粘塑性主控方程,并引入自硬化和潛硬化準(zhǔn)則、修改的A-F隨動(dòng)硬化準(zhǔn)則和顯式的過渡準(zhǔn)則,從而構(gòu)建了描述多晶銅單軸棘輪效應(yīng)的本構(gòu)模型。(3)利用構(gòu)建的本構(gòu)模型模擬和預(yù)測(cè)了多晶銅的單軸棘輪行為,并和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。此外,還進(jìn)行了單晶尺度下棘輪效應(yīng)的預(yù)測(cè)并進(jìn)行了定性分析。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG146.11
【圖文】：

消外載荷后，這種變形不會(huì)消失，叫做塑性變形。棘輪效應(yīng)（Ｒａｔｃｈｅｔｉｎｇ）或棘輪行為就是逡逑工程材料或結(jié)構(gòu)在非對(duì)稱應(yīng)力控制循環(huán)加載下產(chǎn)生的塑性變形的循環(huán)累積［１］，棘輪效應(yīng)逡逑中產(chǎn)生的累積塑性變形叫做棘輪應(yīng)變，如圖１．１所示。在實(shí)際的工程問題中，有很多構(gòu)逡逑件或裝置都會(huì)在非對(duì)稱循環(huán)載荷的作用下產(chǎn)生棘輪效應(yīng)，如化工廠的壓力容器和管道元逡逑件、核電站的貯液容器、高速鐵路的輪軌等［２４］。如果結(jié)構(gòu)或裝置在工作中產(chǎn)生棘輪效應(yīng)，逡逑過大的棘輪應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形失效，也會(huì)降低結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。因此，在結(jié)逡逑構(gòu)的可靠性和耐久性設(shè)計(jì)中需要考慮棘輪效應(yīng)的影響。逡逑~栧義希板危保插危沖危村義現(xiàn)嵯蠐Ρ洌櫻ュ義賢跡保鋇ブ峒中в﹀義隙雜詡中形難芯靠梢宰匪蕕繳細(xì)鍪蘭停叮澳甏嬲云浣邢低車氖笛楹灣義俠礪堊芯吭蚴竊冢福澳甏梗澳甏�。从那之后，国闹I夂芏嘌д叨愿髦紙鶚舨牧霞捌溴義蝦轄鸕募中в辛松釗氳難繡場(chǎng)Ｊ笛櫸矯媯芯苛瞬煌鶚舨牧系難酚不砘義咸匭�、加载历史簣D鄭＠徒換プ饔枚緣ブ岷頭潛壤嘀峒中вΦ撓跋臁＠礪鄯矯

本文編號(hào)：2733390