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相似文献
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1.
正交各向异性韧性材料应力-应变关系   总被引:3,自引:1,他引:2  
万建松  岳珠峰 《力学学报》2003,35(4):493-497
采用大变形弹塑性有限元方法分析了各向同性和正交各向异性韧性材料光滑圆棒拉伸试件的颈缩问题.首先给出了采用计算机模拟确定各向同性韧性材料真实应力-应变曲线的具体方法;对正交各向异性韧性材料的分析表明,颈缩截面呈椭圆形,其长短轴方向的等效塑性应变基本上均匀分布,与Bridgman假设一致;轴向拉伸载荷-位移曲线与其它两方向的各向异性参数关系不大.在此基础上,建议了一种确定正交各向异性韧性材料真实应力-应变曲线的方法.  相似文献   

2.
为了研究韧性材料在颈缩状态下颈部的应力分布,本文首先从理论入手,对比了传统的颈缩半经验应力解——Bridgman解和陈篪解。详细讨论了两解的差异,指出陈篪解的精度高于Bridgman解。然后,在室温下对16组Q235和Q345钢材进行了单轴拉伸实验,并在此过程中利用Aramis系统同步进行跟踪测量,得到了材料在颈缩段最小截面上的半径和表面轴向应变。最后,利用这些实验数据对比讨论了两解的精度和造成误差的原因。结果表明:造成陈篪解误差的原因是在整个颈缩过程中,应变均布假定并不能得到很好的满足,且在整个颈缩过程中,颈部最小截面上的径向应变的值始终大于环向应变。本文研究得到的成果,能为今后研究者计算颈缩段应力分布提供依据,并为分析韧性断裂机理提供参考。  相似文献   

3.
1.引言单轴拉伸试验是材料基础力学试验之一,研究它的形变与断裂过程,历来受到人们的重视。关于超高强度钢单轴拉伸的形变规律,一般来说,当外加负荷较小时,材料处在弹性阶段,这时试样形状为圆柱体,应力与应变服从虎克定律。随外加负荷增加,材料进入塑性状态。从屈服至最大负荷这一段,试样仍保持为圆柱体,应力与应变关系服从二段幂乘硬化律。从最大负荷到断裂这一段,试样发生了局部变形,即所谓颈缩现象,  相似文献   

4.
为分析不同材料和尺寸的薄板试样在室温下拉伸破坏后均形成与横截面夹角在20°~25°之间斜断口的原因,首先用统计方法对试样内随机分布微缺陷进行讨论,提出一种在宏观尺度上材料内微缺陷分布局部非均匀简化模型的假设.应用含孔材料损伤本构模型对含有不同方向微缺陷分布局部非均匀薄带区域的16MnNb薄板试样变形至破坏全过程进行数值模拟.结果表明,斜断口形成主要是由于试样内在与横截面夹角小于45°的带形区域内微缺陷分布局部非均匀造成,且与该带形区域在试样中位置无关;由于考虑微缺陷分布局部非均匀,得到试样的斜断口形成过程与试验现象完全一致;同时结合试验断口形貌,对变形过程中颈缩截面内损伤演化和破坏过程进行研究,进一步解释薄板试样的损伤破坏机制.  相似文献   

5.
颈缩的有限元分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文用弹塑性大应变问题的等参数有限元分析程序(LEPS程序),对平板和圆棒试件的颈缩作了较全面的分析。取得了颈部形状、拉伸曲线和颈缩区的应力应变分布等计算结果,并和实验结果作了比较。这对进一步研究材料的硬化与断裂等力学性能是有益的。  相似文献   

6.
基于偏析线的圆棒颈缩分析   总被引:5,自引:1,他引:4  
本文基于拉伸圆棒颈缩后纵剖面上形成的偏析线(腐蚀后可见)提出了建立颈部最小截面上的应变场的方法。利用试验得到的有关数据,并借助于塑性全量理论及逐步插值积分法得到颈缩后材料的及最小截面上的应力场。计算结果反映了宏观断裂过程中微观结构变化所导致的应变“软化”现象。电镜观察表明:曲线上的极值点所对应的颈缩状态正反映了微结构中的次级空洞大量形成的阶段,紧随而来的是宏观断裂的到来,因此是一个与材料临界断裂有着密切关系的一个量。  相似文献   

7.
董事尔  李婷  鲜岸江 《力学季刊》2020,41(2):249-257
为了深入研究韧性材料主应力面的应变分布情况,讨论Bridgman关于主应力面上应变均布假定的精度.本文首先结合断口学基本理论与在室温条件下拉伸断裂的Q235钢、40Cr钢和45#钢断口电子显微镜扫描结果,从微观角度分析其韧窝分布后发现应变均布假定存在一定的误差;然后基于体积守恒和Aramis三维应变观测系统测得的试验结果,将计算值和试验值进行对比分析发现,三种材料中除含碳量较高的45#钢外,应变均布假定并不适用于分析颈缩主应力面上应变分布.本文的研究成果可为进一步研究韧性材料颈缩大塑性阶段的应力、应变本构关系提供一定的参考.  相似文献   

8.
假设功能梯度材料为一理想弹塑性材料,其弹性模量和屈服强度沿梁高度方向按照幂函数变化,在小变形及平截面假设下研究功能梯度材料纯弯曲梁的弹塑性性能.根据Mises屈服准则导出了纯弯曲梁的弹性极限弯矩的解析表达式,建立了梁在弹塑性状态时截面弯矩与截面弹、塑性区分布之间的关系式,给出了梁进入塑性极限状态时中性轴的位置以及塑性极限弯矩的解析计算公式.数值算例的结果表明,功能梯度材料梁的弹塑性性能与均匀材料梁不同,其屈服不一定首先产生于截面最大应力点,而可能有多种不同的屈服模态及相应的塑性扩展.弹性模量及屈服强度的梯度变化对功能梯度材料纯弯曲梁的中性轴位置、截面弹塑性应力分布以及塑性极限弯矩均有较大影响.研究结果可为功能梯度材料梁的弹塑性分析提供一定的参考.  相似文献   

9.
在试验的基础上,利用Chaboche本构模型对LY-12准超塑性单轴拉伸变形进行数值模拟,对其能够实现大延伸率的力学现象进行分析,由于材料具有高应变速率敏感指数,颈缩不发生在标距中间,而是有多处出现颈缩,不同颈缩相互的松弛作用对变形起重要作用,模拟和试验都表明,温度一定,不同应变速率下,颈缩发生的位置和颈缩程度不同,从而最大破坏延伸率也不同,利用该模型可以预测粗晶LY—12材料的超塑性变形能力和可能破坏的部位。  相似文献   

10.
采用退火45号钢薄壁试样进行拉扭组合试验,测试材料经历预拉伸后的系列后继屈服面。试验采用偏移应变法定义屈服应力,讨论了不同的偏移应变、预变形程度对后继屈服面测试结果的影响;试验分别用单试样法和多试样法进行,分析讨论了两种方法的合理性与局限性。试验研究得到以下结果:(1)单试样法和多试样法确定的初始屈服面的形状与Mises圆很接近;(2)单试样法屈服点的测试顺序对所测得的屈服面的形状有很大影响,第一测试点与预加载方向相反时,所得屈服面会出现“内凹”现象,而若改变测试顺序,可不再出现“内凹”;(3)单试样法测得的后继屈服面与测试的屈服点数密切相关,当测试的屈服点数较多时,所得结果因累积塑性应变引起的应变强化作用而出现较大的偏离;(4)单试样法与多试样法测得的后继屈服面形状和大小有较明显的差异,测试过程中塑性变形的积累对单试样法的测试结果有明显影响,采用多试样法研究屈服面演化更为合理;(5)多试样法若采用较小目标偏移应变定义屈服,测得的后继屈服面也出现轻微内凹。  相似文献   

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