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.     

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.     

受轴向压缩圆柱壳塑性屈曲的内时分析

采用内时塑性本构方程的增量和全量表达式分析了受轴向压缩圆柱壳的塑性屈曲，得到了塑性屈曲临界应力与圆柱壳特征尺寸间的关系。对ＡＭＦ和铝合金圆柱壳塑性屈曲进行了分析，与实验结果的比较表明：除对于ＡＭＦ圆柱壳由内时塑性本构方程的全量表达式给出了较经典塑性理论全量分析略为保守的结果外，在其它杨合下，内时分析均给出了较经典塑性理论更符合实验数据的结果。     

热力藕合问题的交替算法

在极大的加热速率下,针对CV型非Fourier介质,提出一个热力耦合问题的解耦交替计算方法,即交替地计算两个解除了耦合的问题,逐步地得到足够精度的解。这两个问题分别是已知温度时空分布的热Hooke介质的应力分析问题和已知位移、应变和应力时空分布的非Fourier介质的热传导问题。这个方法也适用于Fourier介质,与每一解耦问题实施计算的方法无关。用简例说明了随交替计算次数的增加,其结果趋近于准确解;同时给出了对Fourier介质板一个瞬态问题的应用例子。     

压力敏感材料中的空洞长大研究及其在页岩及高分子材料中的应用

主要研究压力敏感材料中含内压的空洞长大,如页岩或者高分子材料。采用数值方法研究含内压空洞的对称和非对称球形和柱形胞元的宏观力学行为。结果表明,压力敏感性及其空洞内压将极大影响空洞的形核与长大。在球形胞元情形中未出现柱形胞元的单轴拉伸现象。将胞元有限变形的数值计算结果与基于近期提出的考虑压力敏感材料中空洞长大的塑形力学模型的分析结果进行了对比。     

考虑相变的热弹塑性本构方程及其应用

将在热加工及热处理过程中发生相变的材料考虑为热弹塑性的多相混合物,基于连续介质物理学及含内变量的不可逆热力学,推导出考虑相变的热弹塑性本构方程.根据一组不同温度水平下的高温短时拉力试验,确定本构方程中的材料参数及其随温度的变化关系.同时,提出了考虑相变的热传导方程和计及应力影响的相变动力学方程.基于这些方程编制相应有限元分析程序,用其分析计算了1Cr12WMoV不锈钢管通的焊接残余应力分布.计算所得结果与通过X射线衍射测试的实验结果具有较好的一致性. 关键词： 相变 热弹塑性 本构方程 焊接     

基于内时大变形弹塑性本构模型的回弹和二次屈服分析

采用了一个由简单机构建立的材料热力学一致性弹塑性大变形本构模型，该模型满足热力学基本的不可逆约束条件，并考虑到了储存在残余微应力场中的能量，用相应的算法，编制了一个用户子程序UMAT，并将其嵌入到商用软件ABAQUS中，对圆柱形工件在弹性工具中镦粗和闭合模镦粗时的回弹和二次屈服进行了分析。比较模拟和实验所测得的载荷一位移关系，可以看出在镦粗的第一阶段发生塑性变形，工件在轴向加载过程中产生的横向变形受到了由于模具的弹性变形引起的径向约束，载荷迅速增加；第二阶段轴向压力减少，模具回弹使得工件的径向变形得以恢复，但随着塑性应变的增加，发生工作强化；第三阶段模具约束解除，工作的径向尺寸增加。用该本构模型对闭合模镦粗过程的计算，表明计算结果与实验结果是一致的。     

国际非均匀材料力学会议(ICHMM)简介

国际非均匀材料力学国际会议(International Conference on Heterogeneous Materials Mechanics，简称ICHMM)于2004年6月21日至26日在重庆市及长江“神州”号轮船上分两阶段进行．第一阶段是传统性的国际会议，它通过11个大会报告及32个分组会议以揭示当今非均匀材料力学的进展．第二阶段则分8个前沿性的研究领域进行专题讨论以探索新的研究方向．     

考虑微缺陷形状的细片层状珠光体钢的损伤本构模型

基于非经典塑性理论和连续介质损伤力学,利用在一个特殊坐标系下基于椭球形孔洞模型得到的可考虑孔洞形状变化混合强化材料的损伤演化率得到了铁素体相的损伤本构方程,通过混合物理论利用铁素体和渗碳体相各自本构关系并考虑其几何特征得到了珠光体团的损伤本构模型。进而采用Hill自洽方法,得到了珠光体材料的宏观损伤本构描述,发展了相应的数值方法与程序。讨论了孔洞形状对材料损伤的影响,并对典型珠光体双相材料BS11在非对称循环加载史下的弹塑性响应特性进行了分析,得到了与实验较为一致的结果。     

考虑材料强化的塑性安定性分析

采用较真实的材料本构模型，在Ｐｏｎｔｅｒ和Ｋａｒａｄｅｎｉｚ提出的扩展的安定性理论以及彭得到的考虑混合强化的安定性定量的基础上，发展了计及应变强化和循环强化的结构塑性安定区的分析方法。通过将循环强化和应变强化分别引入子区域ＶＦ和ＶＳ，利用材料安定性假设，得到了较为合理的塑性安定边界，克服了以前的工作中对处于ＶＦ和ＶＳ区中材料分别采用完全各向同性强化（或假设热应力史是弹性应力史）和完全塑性的理想材料