基于3D模擬的雙相鋼中組元相間變形協(xié)調(diào)性
發(fā)布時間:2021-07-14 18:32
雙相金屬材料通常可以兼顧兩相的優(yōu)點,但由于兩相性能的異質(zhì)性,使兩相的變形不協(xié)調(diào),受力狀態(tài)及變形特征較為復(fù)雜;诖眢w元法(Representativevolumeelement,RVE)構(gòu)建奧氏體+鐵素體雙相鋼3D仿真模型,進行不同兩相比例壓縮變形的數(shù)值模擬,分析變形協(xié)調(diào)特性,討論組元相微觀性能與雙相鋼宏觀性能間的關(guān)聯(lián)規(guī)律。結(jié)果表明,兩相的相內(nèi)應(yīng)力、應(yīng)變分布不均,其中等效塑性應(yīng)變呈正態(tài)分布,而等效應(yīng)力則呈負偏態(tài)分布。在初始變形階段,兩相間表現(xiàn)出顯著的變形不協(xié)調(diào)性;隨變形量的增加,兩相間的變形協(xié)調(diào)性得到改善并趨于穩(wěn)定。兩相的塑性應(yīng)變與宏觀應(yīng)變基本滿足線性關(guān)系,兩相應(yīng)變增量分別與宏觀應(yīng)變增量之差的比值為一個與相比例相關(guān)的定值。引入與兩相相比例相關(guān)的應(yīng)變配分參數(shù)K,建立基于廣義體積分數(shù)的應(yīng)變混合公式,可更加準確地表征復(fù)相材料組元相應(yīng)變與宏觀應(yīng)變間的關(guān)聯(lián)規(guī)律,為分析復(fù)相材料相間變形協(xié)調(diào)行為提供理論支持。
【文章來源】:機械工程學(xué)報. 2020,56(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1 雙相材料的voronoi代表體元模型
奧氏體相和鐵素體相的彈性模量分別取為193 kN/mm2、200 kN/mm2,泊松比均取為0.3,鐵素體相和奧氏體相的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖2所示[6,19]。由于奧氏體性能高于鐵素體,因此本文中稱奧氏體為“硬相”,鐵素體為“軟相”。提交計算完成有限元模擬,從模擬結(jié)果文件中通過Python程序驅(qū)動,導(dǎo)出所有單元在變形過程中的積分點力學(xué)性能信息,進行統(tǒng)計整理。
等效應(yīng)變云圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼板拉伸頸縮致斷裂的應(yīng)變局部化過程[J]. 任春影,萬印,初廣香,王煥然. 塑性工程學(xué)報. 2019(01)
[2]316LN混晶組織微區(qū)塑性變形全場晶體塑性模擬研究[J]. 李子洋,章海明,劉娟,崔振山. 塑性工程學(xué)報. 2018(06)
[3]基于晶體塑性的難變形材料不均勻變形多尺度建模研究進展[J]. 詹梅,李宏偉,孫新新,黃棟,武川,王旭,陳姍姍. 塑性工程學(xué)報. 2018(01)
[4]雙相材料微觀變形行為研究綜述[J]. 陳國興,彭艷,劉才溢,邢鵬達. 稀有金屬材料與工程. 2018(01)
[5]雙相鋼的力學(xué)性能和對成形極限的影響[J]. 孔政,孔寧,張杰,李洪波. 機械工程學(xué)報. 2017(12)
[6]高應(yīng)變速率條件下1200MPa級冷軋雙相鋼塑性變形微觀機理的研究[J]. 蔡恒君,胡靖帆,宋仁伯,王林煒杰,于三川,代啟鋒. 機械工程學(xué)報. 2016(12)
[7]微觀組織演變元胞自動機模擬研究進展[J]. 陳飛,崔振山,董定乾. 機械工程學(xué)報. 2015(04)
[8]雙相鋼組成相的變形行為及其影響因素[J]. 魏興,付立銘,劉世昌,王巍,單愛黨. 材料研究學(xué)報. 2013(06)
[9]研究NiTi合金相變局部化現(xiàn)象的宏觀原位多場測試方法及分析[J]. 杜泓飛,曾攀,雷麗萍,趙加清,許月杰,何文斌. 機械工程學(xué)報. 2013(24)
[10]奧貝雙相鋼力學(xué)性能及塑變分析[J]. 董允,賈艷琴,徐立紅. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2000(01)
博士論文
[1]高氮奧氏體鋼變形行為研究[D]. 彭夢都.鋼鐵研究總院 2018
[2]雙相多晶鈦合金微觀塑性變形機理與組織演化的定量研究[D]. 何東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3284665
【文章來源】:機械工程學(xué)報. 2020,56(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1 雙相材料的voronoi代表體元模型
奧氏體相和鐵素體相的彈性模量分別取為193 kN/mm2、200 kN/mm2,泊松比均取為0.3,鐵素體相和奧氏體相的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖2所示[6,19]。由于奧氏體性能高于鐵素體,因此本文中稱奧氏體為“硬相”,鐵素體為“軟相”。提交計算完成有限元模擬,從模擬結(jié)果文件中通過Python程序驅(qū)動,導(dǎo)出所有單元在變形過程中的積分點力學(xué)性能信息,進行統(tǒng)計整理。
等效應(yīng)變云圖
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋼板拉伸頸縮致斷裂的應(yīng)變局部化過程[J]. 任春影,萬印,初廣香,王煥然. 塑性工程學(xué)報. 2019(01)
[2]316LN混晶組織微區(qū)塑性變形全場晶體塑性模擬研究[J]. 李子洋,章海明,劉娟,崔振山. 塑性工程學(xué)報. 2018(06)
[3]基于晶體塑性的難變形材料不均勻變形多尺度建模研究進展[J]. 詹梅,李宏偉,孫新新,黃棟,武川,王旭,陳姍姍. 塑性工程學(xué)報. 2018(01)
[4]雙相材料微觀變形行為研究綜述[J]. 陳國興,彭艷,劉才溢,邢鵬達. 稀有金屬材料與工程. 2018(01)
[5]雙相鋼的力學(xué)性能和對成形極限的影響[J]. 孔政,孔寧,張杰,李洪波. 機械工程學(xué)報. 2017(12)
[6]高應(yīng)變速率條件下1200MPa級冷軋雙相鋼塑性變形微觀機理的研究[J]. 蔡恒君,胡靖帆,宋仁伯,王林煒杰,于三川,代啟鋒. 機械工程學(xué)報. 2016(12)
[7]微觀組織演變元胞自動機模擬研究進展[J]. 陳飛,崔振山,董定乾. 機械工程學(xué)報. 2015(04)
[8]雙相鋼組成相的變形行為及其影響因素[J]. 魏興,付立銘,劉世昌,王巍,單愛黨. 材料研究學(xué)報. 2013(06)
[9]研究NiTi合金相變局部化現(xiàn)象的宏觀原位多場測試方法及分析[J]. 杜泓飛,曾攀,雷麗萍,趙加清,許月杰,何文斌. 機械工程學(xué)報. 2013(24)
[10]奧貝雙相鋼力學(xué)性能及塑變分析[J]. 董允,賈艷琴,徐立紅. 河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2000(01)
博士論文
[1]高氮奧氏體鋼變形行為研究[D]. 彭夢都.鋼鐵研究總院 2018
[2]雙相多晶鈦合金微觀塑性變形機理與組織演化的定量研究[D]. 何東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3284665
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