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金属板材弹性性质与塑性性质关联性的数值验证

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塑性工程学报 2012年第5期19卷 82-87页

作者：吴萍黄模佳何占慧南昌大学工程力学研究所南昌330031 江铃控股有限公司南昌330052

金属材料的宏观弹性和塑性性质均与晶粒对称性和晶粒取向分布(材料的织构)有关,因此弹性常数和塑性参数间具有关联性。该文在已有文献对金属板材弹性性质与塑性关系的关联性做了大量理论研究工作的基础上,利用ADINA软件,通过一立方晶粒... 详细信息

金属材料的宏观弹性和塑性性质均与晶粒对称性和晶粒取向分布(材料的织构)有关,因此弹性常数和塑性参数间具有关联性。该文在已有文献对金属板材弹性性质与塑性关系的关联性做了大量理论研究工作的基础上,利用ADINA软件,通过一立方晶粒正交集合金属板材不同方向的试样拉伸数值模拟实验,对多晶体材料的弹性与塑性关联性进行数值验证。验证结果较好的吻合了其弹塑性关系的理论公式,为该理论的进一步研究和应用提供了有效的验证方法。

关键词：弹性常数塑性参数织构数值模拟

六角晶粒各向异性多晶体弹性本构关系的一般形式

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南昌大学学报（理科版） 2009年第3期33卷 272-278页

作者：黄模佳郑腾龙南昌大学工程力学研究所江西南昌330031

金属多晶体材料是大量微小立方晶粒或六角晶粒的集合体,晶格结构的各向异性导致晶粒弹性性质的各向异性,也使得六角晶粒多晶体的弹性性质与晶粒取向分布有关。多晶体的晶粒取向分布可由取向分布函数(ODF)描述,ODF在Wigner D-函数基下展... 详细信息

金属多晶体材料是大量微小立方晶粒或六角晶粒的集合体,晶格结构的各向异性导致晶粒弹性性质的各向异性,也使得六角晶粒多晶体的弹性性质与晶粒取向分布有关。多晶体的晶粒取向分布可由取向分布函数(ODF)描述,ODF在Wigner D-函数基下展开成级数形式,其展开系数为织构系数。基于Voigt模型和Reuss模型,Li和Thompson(1990)推导出六角晶粒正交集合的弹性本构关系。Man(1998)利用代数方法给出了立方晶粒正交集合本构关系的一般形式。本文利用Clebsch-Gordan表达式推导出六角晶粒各向异性多晶体的弹性本构关系,其结果适用于六角晶粒各向异性集合体,它不依赖于任何物理模型,为六角晶粒各向异性多晶体弹性本构关系的一般形式。

关键词：多晶体材料弹性本构关系六角晶粒 ODF Clebsch—Gordan表达式

基于Hosford屈服函数的横观各向同性金属材料拉深成形塑性及变形分析

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塑性工程学报 2020年第2期27卷 102-107页

作者：何盼盼黄模佳吴萍苗玉洁南昌大学建筑工程学院江西南昌330031 东华理工大学土木与建筑工程学院江西南昌330013

为了研究板材拉深中的成形极限,对金属材料的拉深成形进行塑性及变形分析。以横观各向同性材料为研究对象,采用对实验数据拟合能力较好的Hosford屈服函数,对拉深成形过程中法兰区的变形性能进行分析,得到法兰区应力场;采用数值积分拟合... 详细信息

为了研究板材拉深中的成形极限,对金属材料的拉深成形进行塑性及变形分析。以横观各向同性材料为研究对象,采用对实验数据拟合能力较好的Hosford屈服函数,对拉深成形过程中法兰区的变形性能进行分析,得到法兰区应力场;采用数值积分拟合的方法,给出拉深冲杯杯高数值积分拟合表达式,并用η=2时的杯高解析表达式对此拟合方法的可靠性进行验证;利用Zwick万能试验机和拉深试验机,对铝板进行了拉伸和冲杯实验,验证了杯高表达式的正确性;利用杯高数值积分拟合表达式计算杯高,η=8的结果相对η=2的结果更接近实测杯高,说明了Hosford屈服函数比Hill48屈服函数对金属材料的塑性变形拟合效果更好。

关键词： Hosford屈服函数横观各向同性金属材料拉深杯高

用夹杂理论分析裂纹尖前缘、微小孔洞的应力分布

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江西工业大学学报 1992年第4期14卷 77-84页

作者：黄模佳江西工业大学土木建筑工程系

本文用夹杂理论分析了裂纹尖前缘孔洞附近的应力分布情况,并给出了应力分布的解析表达式。

关键词：夹杂理论断裂孔洞应力分布

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阶梯方形基础板挠度和内力场的求解

岩土工程学报 2016年第5期38卷 909-915页

作者：黄模佳程华虎李爱民兰志文周斌喜南昌大学工程力学研究所江西南昌330031 江西农业大学工学院江西南昌330045 郑州宇通客车股份有限公司河南郑州450061

四边自由阶梯方形基础板挠度和内力场的求解极为复杂,它不仅涉及基础板四自由边界条件的难愈满足,更涉及阶梯过渡处位移连续性和光滑性的难愈处理。到目前为止,人们还未给出四边自由阶梯方形基础板在中心垂直荷载作用下挠度和内力场的... 详细信息

四边自由阶梯方形基础板挠度和内力场的求解极为复杂,它不仅涉及基础板四自由边界条件的难愈满足,更涉及阶梯过渡处位移连续性和光滑性的难愈处理。到目前为止,人们还未给出四边自由阶梯方形基础板在中心垂直荷载作用下挠度和内力场的表达式。本文将载荷与弯曲刚度相除,提出了载刚比的概念,巧妙地解决了基础板阶梯过渡处连续性和光滑性难愈处理的问题,然后将基础板的载刚比展开成双重余弦傅里叶级数,将挠度函数展开成带补充项的双重余弦傅里叶级数,在满足板控制方程和四自由边界的条件下,确定双重余弦傅里叶级数中的待定系数,获得阶梯方形基础板挠度和内力场的级数表达式,所得表达式得到有限元数值仿真结果的验证。文中提出的载刚比概念将为非等厚度基础板挠度和内力场的解析求解提供新思路。

关键词：阶梯方形基础板挠度内力场载刚比的傅里叶级数展开阶梯过渡处的处理

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大倾斜度弹簧刚度表达式的推导及有限元验证

南昌大学学报（工科版） 2022年第1期44卷 78-83页

作者：钱宁伟李峥彬肖奉英沈逸舟黄模佳南昌大学工程力学系江西南昌330031

目前的弹簧刚度解析表达式主要适应于工程上的密圈弹簧,但由于该解析表达式没有考虑弹簧钢丝的倾斜度对弹簧刚度的影响,对于大倾斜度弹簧用该解析表达式求解弹簧刚度与有限元仿真结果相比误差较大。根据能量法给出含倾斜度效应的弹簧刚... 详细信息

目前的弹簧刚度解析表达式主要适应于工程上的密圈弹簧,但由于该解析表达式没有考虑弹簧钢丝的倾斜度对弹簧刚度的影响,对于大倾斜度弹簧用该解析表达式求解弹簧刚度与有限元仿真结果相比误差较大。根据能量法给出含倾斜度效应的弹簧刚度表达式,该结果不仅适应于求解大螺旋角弹簧刚度,也能退化到密圈弹簧弹簧刚度的求解,并且所得结果与有限元仿真结果相符,误差不超过0.21%,从而为大倾斜度圆柱弹簧刚度设计提供理论依据。

关键词：倾斜度弹簧刚度能量法有限元仿真

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弹簧丝横截面上各内力对锥形弹簧刚度的影响

南昌大学学报（工科版） 2022年第2期44卷 176-182页

作者：李峥彬钱宁伟肖奉英沈逸舟黄模佳南昌大学工程力学系江西南昌330031

横截面上的内力包括扭矩、弯矩、轴力和剪力。锥形螺旋弹簧刚度的经典表达式由外力所做功等于弹簧丝的扭转变形能获得,但经典表达式未考虑弹簧丝倾斜度与弹簧丝弯曲变形的关系及其对弹簧刚度的影响,也未考虑弹簧径径比(弹簧丝直径d和锥... 详细信息

横截面上的内力包括扭矩、弯矩、轴力和剪力。锥形螺旋弹簧刚度的经典表达式由外力所做功等于弹簧丝的扭转变形能获得,但经典表达式未考虑弹簧丝倾斜度与弹簧丝弯曲变形的关系及其对弹簧刚度的影响,也未考虑弹簧径径比(弹簧丝直径d和锥形弹簧圈最大半径R1之比d/R1)与弹簧丝剪切变形的关系及其对弹簧刚度的影响。求解弹簧丝在扭转、弯曲、剪切以及轴力作用下的组合变形能,利用外力功等于弹簧丝的组合变形能,推导出包含弹簧丝倾斜度及弹簧径径比影响的弹簧刚度表达式,该锥形弹簧刚度表达式可退化为圆柱弹簧刚度计算式、可退化为锥形螺旋弹簧的经典表达式。当弹簧丝倾斜度和弹簧径径比较大时,由锥形弹簧刚度经典表达式得到的计算值与有限元仿真结果的误差达7%,而新给出的锥形弹簧刚度表达式计算值与有限元结果的误差在1%之内,新给出的锥形螺旋弹簧刚度表达式对锥形螺旋弹簧的工程设计和应用具有指导意义。

关键词：弹簧刚度锥形螺旋弹簧弹簧丝倾斜度弹簧径径比弹簧丝变形能

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包含织构系数的任意应力状态下六角晶粒正交板材屈服函数理论研究

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塑性工程学报 2017年第6期24卷 157-164页

作者：杨凤黄模佳赵腾飞晏洪刘军南昌大学工程力学实验中心江西南昌330031 东华理工大学建筑工程学院江西南昌330013 东华理工大学核工程与地球物理学院江西南昌330013

工程上往往采用Hosford屈服函数来描述正交金属板材屈服和塑性变形行为。但它要求板材的3个主应力必须与板材的正交轴同轴。针对这一的缺点,通过引入方向函数,分析方向函数与织构系数的关系,给出包含织构系数的任意应力状态下六角晶粒... 详细信息

工程上往往采用Hosford屈服函数来描述正交金属板材屈服和塑性变形行为。但它要求板材的3个主应力必须与板材的正交轴同轴。针对这一的缺点,通过引入方向函数,分析方向函数与织构系数的关系,给出包含织构系数的任意应力状态下六角晶粒正交板材屈服函数。此屈服函数包含5个材料常数和5个织构系数,比Hosford屈服函数更具有一般性。利用新屈服函数推导了不同角度下金属板材各向异性指数r值和屈服应力与织构系数的表达式,实验证明新屈服函数对描述材料的塑性变形及屈服强度的拟合较好,为分析金属板材的力学性能提供了依据。

关键词：屈服函数六角晶粒正交板材方向函数织构系数

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立方晶粒正交金属板材微结构系数的超声测量

南昌大学学报（理科版） 2012年第6期36卷 532-536页

作者：吴萍杨敏黄模佳南昌大学工程力学实验中心江西南昌330031

多晶体的晶粒取向分布可通过取向分布函数(orientation distribution function,ODF)表示,取向分布函数(ODF)可在Wigner D函数基下展开,其展开系数称为织构系数。利用Clebsch-Gordan表达式可推导出立方晶粒多晶体材料的弹性张量显表达式... 详细信息

多晶体的晶粒取向分布可通过取向分布函数(orientation distribution function,ODF)表示,取向分布函数(ODF)可在Wigner D函数基下展开,其展开系数称为织构系数。利用Clebsch-Gordan表达式可推导出立方晶粒多晶体材料的弹性张量显表达式。对于立方晶粒正交板材,其弹性张量中包含3个材料常数和3个织构系数,根据这3个织构系数与超声波速间的关系式,通过超声波实验来测出这3个织构系数。

关键词：弹性张量立方晶粒正交材料织构系数超声波测量 Clebsch-Gordan表达式