本文關(guān)鍵詞：1Cr18Ni9不銹鋼時相關(guān)非比例多軸棘輪行為及其本構(gòu)模型

  更多相關(guān)文章： 不銹鋼 棘輪行為 本構(gòu)模型 時相關(guān) 非比例多軸 粘塑性

【摘要】：棘輪行為是材料在非對稱應(yīng)力循環(huán)中產(chǎn)生的一種塑性應(yīng)變累積現(xiàn)象。它會導(dǎo)致構(gòu)件疲勞壽命的減少或使構(gòu)件的變形超過限制而不能正常工作,是結(jié)構(gòu)可靠性評價和壽命評估中必須要考慮的問題。目前開展的金屬材料棘輪行為的實(shí)驗(yàn)研究和理論研究中,大部分是在單一加載速率和固定波形下進(jìn)行的,而在加載率、荷載保持時間以及加載波形等時相關(guān)因素對金屬材料棘輪行為的影響方面研究仍然不夠深入,尤其是非比例多軸時相關(guān)棘輪行為的實(shí)驗(yàn)和本構(gòu)模型研究。因此,獲取不同溫度、不同加載率、不同荷載保持時間以及不同加載波形等工況下金屬材料單軸和非比例多軸棘輪行為的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)而發(fā)展更為精確的非比例多軸時相關(guān)棘輪本構(gòu)模型,具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。本論文主要開展了如下研究工作：(1)在室溫、250℃和650℃下,對lCrl8Ni9不銹鋼進(jìn)行了系統(tǒng)的單軸和非比例多軸應(yīng)力控制循環(huán)變形實(shí)驗(yàn)研究,揭示了不同溫度和不同非比例多軸加載路徑下材料的時相關(guān)棘輪行為及其演化特征,探討了時相關(guān)棘輪行為對應(yīng)力率、峰值應(yīng)力保持時間和加載波形的依賴性以及非比例加載路徑的影響,為時相關(guān)棘輪本構(gòu)模型的建立提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。(2)在統(tǒng)一粘塑性循環(huán)本構(gòu)理論的框架下,以Abdel-Karim-Ohno提出的非線性隨動硬化律為基礎(chǔ),通過引入一個能反映應(yīng)力率及峰值應(yīng)力保持時間對棘輪行為的時相關(guān)影響的“靜力恢復(fù)項”,和在各向同性硬化律的演化中引入Tanaka定義的“非比例度”和并考慮溫度的影響,發(fā)展了已有的粘塑性循環(huán)本構(gòu)模型,提出了改進(jìn)的非比例多軸時相關(guān)棘輪本構(gòu)模型。(3)針對改進(jìn)的非比例多軸時相關(guān)棘輪本構(gòu)模型,采用一套合理方法確定其材料參數(shù),并通過徑向回退的隱式積分算法進(jìn)行了本構(gòu)模型的數(shù)值實(shí)現(xiàn)。通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較可以看到：改進(jìn)后的模型能夠較好地模擬1Cr18Ni9不銹鋼材料在不同溫度下的單軸和非比例多軸時相關(guān)棘輪行為,合理地描述了時相關(guān)棘輪行為對應(yīng)力率、保持時間、加載波形以及非比例加載路徑的依賴性。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.71;O344.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 闞前華;康國政;張娟;;SS304不銹鋼單軸時相關(guān)棘輪行為的本構(gòu)描述[J];核動力工程;2007年04期

2 康國政,孫亞芳,張娟,闞前華;SS304不銹鋼在室溫單軸循環(huán)加載下的時相關(guān)棘輪行為[J];金屬學(xué)報;2005年03期

3 蔡力勛,牛清勇,劉宇杰,邱紹宇,李聰;應(yīng)力循環(huán)下T225NG合金塑性累積行為研究[J];核動力工程;2004年04期

4 ;Experimental Study on Non-proportional Multiaxial Strain Cyclic Characteristics and Ratcheting of U71Mn Rail Steel[J];Journal of Materials Science & Technology;2002年01期

5 康國政,高慶,蔡力勛,楊顯杰,孫亞芳;304不銹鋼非比例循環(huán)棘輪行為的實(shí)驗(yàn)研究[J];金屬學(xué)報;2000年05期

6 楊顯杰,康國政,高慶,孫亞若;304不銹鋼的高溫單軸應(yīng)變循環(huán)與棘輪行為[J];金屬學(xué)報;1999年07期

7 趙社戌,匡震邦;率相關(guān)非比例循環(huán)塑性內(nèi)時本構(gòu)模型[J];固體力學(xué)學(xué)報;1998年03期

8 楊顯杰,高慶,蔡力勛,向陽開;純鋁在單軸應(yīng)力循環(huán)作用下棘輪行為的試驗(yàn)研究[J];固體力學(xué)學(xué)報;1998年02期

9 楊顯杰，高慶，何國求，，蔡力勛;316不銹鋼的非比例循環(huán)特性[J];金屬學(xué)報;1996年01期

10 高慶，楊顯杰，孫訓(xùn)方;非比例循環(huán)塑性和循環(huán)粘塑性本構(gòu)描述的某些新進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;1995年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉宇杰;金屬材料多軸棘輪—疲勞交互作用的實(shí)驗(yàn)與理論研究[D];西南交通大學(xué);2008年

2 張娟;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];西南交通大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 闞前華;金屬材料的時相關(guān)棘輪行為及其本構(gòu)模型研究[D];西南交通大學(xué);2006年

本文編號：1278475