基于Hopkinson压杆的动态压剪复合加载实验研究

提出了一种可用于研究压剪复合加载下, 材料动态力学性能的实验装置, 该装置基于Hopkinson压杆, 通过添加一个带倾斜端面的垫块, 实现压剪复合加载.分析了该实验装置的基本数据处理方法, 并利用有限元分析验证了此分析方法的可行性;然后利用该装置对常规金属材料进行了相同冲击速度, 不同倾斜角度(0$^\circ$,30$^\circ$, 45$^\circ$)下的一系列实验. 实验结果表明, 该装置能实现压剪复合加载, 并且能得到材料的动态屈服面, 为研究材料在复杂应力状态下的动态力学性能提供了新的实验方法.      

一个新的岩土塑性屈服准则及应用

本文就岩土类材料中广泛应用的莫尔-库仑(Morh-Coulomb)准则,在π平面上提出了一种与之等面积的圆屈服准则,对于常用的十多种理想塑性屈服准则写为广义冯·米赛斯(Von Mises)准则形式,使之程序编制简单,计算工作量大大简化.实际计算表明,等面积圆屈服准则可获得与莫尔-库仑准则相同的计算精度.     

不同屈服准则下的强化规律表示法

<正> 1.不同屈服准则下等向强化规律设在单向拉伸时的屈服应力σ随塑性应变(?)~p 变化时的强化规律表示为σ=σ_(?)+H((?)~p),H(0)=0 (1)在线性强化时可表示为     

Hill（1979）屈服准则的展开及在金属薄板成形极限图中的应用

本文对于Hill(1979)屈服准则在平面应力条件下进行了展开,给出了五种特定条件下的等效应力和等效应变速率表达式,对这些特例的凸条件检验表明,其中的四种可做为合理的屈服函数,将这些屈服函数应用于金属薄板在拉伸范围内的成形极限图的M—K理论预测,获得了较为理想的结果。     

按十二边形屈服条件进行开端圆筒弹塑性分析

本文利用十二边形屈服条件,对内压,开端(σ_x=0)和用理想塑性材料制造的厚壁圆筒进行弹塑性分析,并分别针对单用MN 屈服线;增用MH 屈服线情况进行推导并得出了两套实用公式,它们比应用Mises 屈服条件的解更加方便.最后借用著名的Lode实验等,证明了它们更加符合实际情况. ...     

两种最常用屈服准则的简明比较法

提出了一种在σ2－σr坐标系中定量比较Tresca与Mises层服准则的简明方法。     

铝合金2A70高应变率力学性能及其本构关系实验研究

在室温下,利用分离式Hopkinson拉杆系统进行了平行和垂直流线方向切割的铝合金2A70圆棒试样的高应变率(1300~2300/s)拉伸实验;利用分离式Hopkinson压杆系统进行了圆柱试样的高应变率(1100~11000/s)压缩实验,分析了应变率与试样切割方向对试样力学性能的影响,并对比研究了不同应变率下试样断口的形貌。实验结果表明,铝合金2A70的屈服强度在应变率达到11000/s时会得到一定提高;垂直流线切割的试样强度略高于平行流线切割的试样;随应变率升高,拉伸试样的断口更为平滑,颗粒细密,但压缩试样会形成环状的粗晶区。最后基于实验数据拟合了J-C(Johnson-Cook)本构模型参数。     

材料的双轴拉伸的规律的研究

汽车车身覆盖件是冲压成型的,其覆盖件的高精度回弹量计算非常困难,并少见有研究和报道。由于冲压成型过程是一个大应变和塑性屈服,常规的拉伸试验机无法测出其应力应变曲线,而目前汽车工业领域还没有建立用于修正回弹量的数据库,所以必须通过数值模拟和实验的方法对汽车车身覆盖件进行弹性模量、屈服强度和硬化规律进行研究。本实验研究的目的是通过对规定材料的双轴拉伸试验,应用数字图像处理的光测方法,确定材料屈服强化阶段复杂本构模型的材料特性常数,以达到正确合理描述复杂材料的硬化行为。试验中采用机械式拉伸试验机实现材料的双轴拉伸行为,利用数字相关光测方法获得拉伸材料屈服面屈服过程中大应变全场的数据,通过数字图像相关处理,得到材料在屈服强化阶段复杂本构模型的特性参数。实验研究的设备和仪器包括(1)双轴拉伸试验机;(2)计算机,高分辨率CCD和摄像头,图像卡,图像处理软件;(3)其它辅助设备等。实验研究设备的规范标准根据国家现行实验规范标准对本实验研究设备进行标定和计量审核。     

纯铜后继屈服面的测试与晶体塑性模型模拟

通过纯铜薄壁圆管试样的实测和晶体塑性模拟,用单试样法和多试样法对分别经历拉伸、扭转和组合拉扭变形的试样后继屈服面进行研究.考虑预变形方式、测点数目、测试顺序和指定平移应变等不同条件,对后继屈服面测定结果差异及屈服面内凹现象进行探讨.在此基础上,比较了单试样和多试样两种方法的合理性与有效性.数值模拟采用能反映Bauschinger效应的晶体塑性模型,试样有限元模型每个单元的晶体取向均随机生成,能反映多晶材料变形特征.模拟试验加载过程与真实试验一致.研究表明:(1)采用本文方法可再现真实试验过程,模拟后继屈服面测试展示的现象与实测相近,证实了方法的有效性和合理性;(2)模拟测试与实测均发现,薄壁圆管组合拉扭加载测得的后继屈服面可能出现内凹,单试样法测得屈服面的内凹现象尤为显著;(3)若试验材料的材质比较一致,用多试样法测试后继屈服比用单试样法更合理.     

用应力偏量不变量表示屈服准则

本文对 Tresca 和双剪应力屈服准则,导出用应力偏量不变量 J_2、J_3表示的公式.     

颗粒型砂介质的受压力学特征及屈服滑动

提出颗粒型砂介质在压实过程中的两种特征：孔隙填充状态和颗粒滑动状态；针对孔隙填充状态的力学行为特征，提出相对体积改变量(压实量)作为表征此状态的特征参量，研究了瞬时压缩模量与压实量的函数关系；针对型砂的颗粒滑动状态，提出具有强化效应的Mohr-Coulomb屈服条件，推导描述颗粒屈服滑动状态的增量本构方程、以及三轴压实过程条件下的状态本构方程，最后，就不同侧向压力下的三轴压缩试验、带模样的型砂压实试验的大量试验数据进行处理和验证。     

一个新的岩土塑性屈服准则及应用

本文就岩土类材料中广泛应用的莫尔-库仑(Morh-Coulomb)准则,在π平面上提出了一种与之等面积的圆屈服准则,对于常用的十多种理想塑性屈服准则写为广义冯·米赛斯(Von Mises)准则形式,使之程序编制简单,计算工作量大大简化.实际计算表明,等面积圆屈服准则可获得与莫尔-库仑准则相同的计算精度.     

不同后继屈服函数在弹塑性有限元中的应用评估

构造了一种在π平面上为椭圆的后续屈服函数,将该屈服函数、“Tresca”及“Misses型”后继屈服函数分别应用于干涉孔及冷胀孔问题的弹塑性有限元分析,并对这三种屈服函数在弹塑性有限元中的应用进行了评估。本文三种屈服函数在弹塑性问题中的应用评估对更有效地解决工程中的弹塑性问题有着实际的应用价值。     

对Mises屈服准则的一种新解释

对Ｍｉｓｅｓ屈服准则的一种新解释王庆明，朱国辉，程耀东（浙江大学动力工程及工程热物理博士后科研流动站，杭州３１００２７）长期以来，人们在研究Ｍｉｓｅｓ屈服准则时都没有与最大剪应力Ｔ＿（ｍａｘ）相联系，本文从一个新的角度分析Ｍｉｓｅｓ准则，揭示Ｔ＿（ｍ...     

纪念Huber准则100周年国际会议在世界历史文化名城克拉科夫召开

2004年是著名的Huber-Mises准则(第四强度理论)提出100周年．为了纪念M．T．Huber的贡献,由波兰科学部部长Kleiber教授和波兰科学院院长Legocki教授主持,并由波兰国家科委、波兰科学院力学委员会、金属委员会和波兰理论和应用力学学会共同发起和资助,在世界历史文化名城、波兰古都克拉科夫召开了《纪念Huber准则国际塑性理论和断裂发展会议》．     

哈氏合金X和C-276的力学性能及其在氢燃料电池双极板的应用研究

双极板是氢燃料电池的核心部件,由于其工作环境具有腐蚀性,要求双极板材料既具有良好力学性能,又具有良好耐腐蚀性能。本研究主要对两种典型哈氏合金Hastelloy X和Hastelloy C-276的力学性能及其作为氢燃料双极板材料的耐腐蚀性能进行测试,作为参照,也对典型不锈钢材料304 SS进行相同测试。力学性能测试结果表明,Hastelloy X,Hastelloy C-276和304 SS这3种合金材料均展现良好的延展性、较高的强度和硬度,其中Hastelloy C-276的均匀伸长率可达51.6%、硬度可达361.2 HV,Hastelloy X的屈服强度高达444.8 MPa;耐腐蚀性能测试结果表明,Hastelloy C-276在模拟的氢燃料电池腐蚀溶液(0.5 mol/L H₂SO₄+2 mg/L HF,80℃)中呈现出良好的耐腐蚀性。综合来看,Hastelloy C-276的服役性能明显高于Hastelloy X和304 SS,是最有潜力的氢燃料电池金属双极板材料。     

氯化银光塑性材料的屈服轨迹测试

本文对晶体光塑性材料氯化银在单轴和双轴应力状态下的屈服轨迹进行了测试,给出了在σ_1σ_2平面上的屈服轨迹,为深入了解该材料屈服特性和用该材料模拟研究实际问题提供了实验根据。     

GM准则解析受线性荷载简支圆板的极限载荷

用GM(几何中线)屈服准则,对受线性荷载作用下的简支圆板进行塑性极限分析,求得极限载荷的解析解.该解为圆板半径a、切向应力最大点半径r0以及极限弯矩的函数.与Tresca、Mises和TSS(双剪应力)屈服准则预测的极限载荷比较表明,Tresca屈服准则预测极限载荷的下限,TSS屈服准则预测极限载荷的上限,GM准则预测的极限载荷恰居二者中间,并靠近Mises解.圆板半径a与切向应力最大点半径r0的变化关系为r0随着a的增加而增加,满足线性关系,r0分别出现在r0=0.7710a和r0=0.5472a的位置上.