计及相变微结构演化的形状记忆合金本构描述

基于对NiTi形状记忆合金的实验观察及有限元分析,考虑两相间的应变不协调关系,采用应变修正法建立了计及片层状微结构的本构模型,本模型考虑了两相间的相互约束,及其约束随微结构演化的变化规律.研究了NiTi形状记忆合金微圆管在拉伸和扭转下的响应特性.计算结果与实验结果的对比表明所建本构模型较好地描述了伪弹性响应尤其是较好地描述了拉伸实验过程中的应力跌落现象.     

基于微结构损伤的珠光体材料本构行为研究

珠光体材料由许多随机取向的珠光体团组成，每一珠光体团又由铁素体片和渗碳体片交替 叠合而成. 实验表明具有较小片层间距的珠光体材料具有较高的强度和寿命. 通过分析构成 珠光体团的各相及界面的损伤特征，利用损伤耗散功的概念，得到了铁素体、渗碳体与界面 损伤的具有统一形式的演化规律，将其嵌入基于细片层微结构和非经典塑性理论的珠光体团 的弹塑性本构方程，利用Hill自洽方法，得到了珠光体材料的损伤本构描述. 所得到的损 伤本构描述显含表征微结构特征的片层间距，容易证明具有较小片层间距的珠光体材料具有 较好的综合力学性能. 对珠光体材料的拉伸和循环拉压特性进行了分析，得到了与实验一 致的结果.     

基于Maxwell-Rivlin-Ericksen理论的MRM本构关系的算法探究

从Maxwell电磁场理论出发,得到磁流变材料的电磁学本构方程,基于Rivlin-Ericksen理论,结合质量守恒定律及动量守恒定理,提出了普适的磁流变材料Cauchy应力σ的一种本构关系.与牛顿粘性流体及热力学第二定律相结合确定了算法中磁流变材料本构关系的基本参数.以平行板间磁流变材料运动为算例,计算结果验证了本模型切实有效.最后与美国Lord公司配置的典型磁流变材料MRM-132LD结果进行比较,结论吻合良好,希望该工作能有力推动磁流变材料的迅猛发展.     

偶应力理论的等效量定义

从应力和偶应力、外加面力和体力、外加面力偶矩和体力偶矩满足的平衡方程及其边界条件出发,讨论应力和偶应力场的静力学性质.由此导出代表性体积上等效应力和等效偶应力的定义,给出它们与相应的体积平均值间的差异.用本文给出的等效应力和等效偶应力的定义,单位体积上虚功的表达式与均匀介质具有同一性.如果用体积平均值作为等效应力和等效偶应力的定义,则虚功的表达式与均匀介质不具有同一形式.     

基于链化分析的磁流变液剪切屈服应力模型

基于磁性颗粒在磁场作用下的链化分析和统计分析方法,建立了磁流变液的宏观屈服剪应力的分析模型.模型考虑了磁感应强度、颗粒尺寸、体积分数、剪应变率以及饱和磁化强度等因素,能描述不同剪切应变率下剪切应力的变化及在高应变率下可能出现的剪切稀化效应.分析了不同因素对剪切屈服应力的影响,讨论了提高磁流变液剪切屈服应力的途径.分析表明,该模型的计算结果能较好地描述有关实验现象,并可用于高性能磁流变液的设计分析.     

一种非经典晶体塑性本构模型及其应用

根据不可逆变形过程中材料微结构的储能特性，采用由弹簧和塑性阻尼器构成的简单机械模型建立了不采用屈服判据的单晶本构关系·在此基础上形成了与ＫＢＷ自洽理论相应的多晶计算格式·计算格式中无需对滑移系的开动和滑移方向进行搜索，使计算过程大为简化·在多晶体分析中，提出了一种基于正２０面体各面内取向随机分布单晶响应的高斯平均和在空间完全均匀分布的２０个方向上算术平均的混合平均方案，与通常的纯高斯积分平均方案相比，在计算精度和效率上都有较大提高·用所发展的模型和算法分析了３１６不锈钢在具有代表性的路径下的循环塑性，得到了与实验相一致的结果·     

非经典大变形弹塑性本构方程及其算法研究

本文介绍了作者提出的非经典大变形弹塑性木构方程的增量形式，发展了相应的有限元分析方法。由于不采用屈服面的概念及相应的流动规律与加载准则，与传统的算法相比，本文提出的算法不仅简化了计算过程，而且改善了收敛速度和计算精度。作为验证和应用的例子，分析了圆柱试件的大变形拉伸颈缩过程和短圆柱的镦粗过程。与实验结果的比较证明了所发展方法的有效性。     

A NONCLASSICAL CONSTITUTIVE MODEL FOR CRYSTALPLASTICITY AND ITS APPLICATION

I.IntroductionTheresearchoncrystalplasticitycanbedatedbackto1930'sill.AherHill[=],HillandRicely]builtupaperfectsystemofthegeometryandkineticsofCrystalplasticity,itsapplicatiollbecolllesmoreandmoreattractive,especiallyintheallalysisofpolycrystallinelllaterialssubjectedtoInultiaxiallynonproportionalcyclicloading.Ithasalreadybeenrealizedthattileillll,ol'talltforthepracticalapplicationis:tofindal.ealisticalldeasilyapplicableof'ystallineconstitutiverelationandaneffectivenumericalapproach.Tilecon…     

基于内时大变形弹塑性本构模型的镦粗热力耦合分析

采用一个简单机械模型得到了热力耦合的弹塑性大变形本构方程,它满足不可逆热力学的基本约束,并考虑到了储存在残余微应力场中的能量对后续变形的贡献.发展了相应的算法,对弹性压板间的圆柱镦粗进行了分析.结果表明,在镦粗过程中的塑性耗散和工件两端的热传导造成工件中温度分布的不均匀,因此导致了材料力学性能的改变.与实验结果和等温假设下的计算结果进行了比较,表明计及塑性耗散热的计算结果与实验结果更为一致.     

高温升率下LY12铝合金拉伸破坏及其机理的研究

使用Gleeble1500热力模拟实验系统研究了温升率及其历史对LY12铝合金拉伸破坏的影响。对采用不同温升率加热到给定温度后的试件的拉伸试验表明,相同工作温度下经历较高温升率历史的试件的强度较低;以不同温升率对不同预载应力水平的试件快速加热直至破坏,发现预载应力相同时经历较高温升率试件的失效温度较低．对试件断口附近材料金相组织的分析表明,当工作温度或预载应力水平相同时,较高温升率下材料的微缺陷明显增加．高温升率造成的局部热失配及材料微观组织结构的损伤,不同温度、应力和时间下材料的再结晶程度等对材料的宏观本构行为及失效具有重要影响．