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考虑循环软化特性的饱和软土弹塑性本构关系研究

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岩土力学 2015年第3期36卷 786-794页

作者：程星磊王建华天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学岩土工程研究所天津300072

将软化指数关系与非等向硬化模量场理论相结合,研究了可描述循环荷载作用下饱和软土软化特性的增量弹塑性模型。该模型借助硬化模量的插值和映射中心的移动,在偏应力空间中构造硬化模量的演化规则;通过在弹塑性模量插值函数中引入初始... 详细信息

将软化指数关系与非等向硬化模量场理论相结合,研究了可描述循环荷载作用下饱和软土软化特性的增量弹塑性模型。该模型借助硬化模量的插值和映射中心的移动,在偏应力空间中构造硬化模量的演化规则;通过在弹塑性模量插值函数中引入初始弹塑性模量软化系数,模拟循环荷载作用下软土的刚度软化特性;通过引入硬化模量调整系数,增强循环加载时应力-应变曲线的滞回特性;再通过引入反映应变累积速率和大小的模型参数,描述循环加载时软土的应变累积特性。利用Idriss提出的指数关系式近似拟合软化系数随应力循环次数的变化关系,并通过引入循环应力参数建立了循环软化系数与静应力水平和循环应力水平的关系。阐述了确定模型参数的方法,并利用模型预测了相关试验结果,通过预测结果与试验结果的对比,验证了该模型描述循环荷载作用下软土软化特性的可行性。

关键词：软黏土循环软化本构模型循环弹塑性硬化模量场

考虑循环软化的非线性动力本构模型在FLAC^(3D)中的实现

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岩土力学 2016年第11期37卷 3329-3335页

作者：徐令宇蔡飞陈国兴王国新南京工业大学交通运输工程学院江苏南京210009 日本群马大学大学院理工学府环境创生部门大连理工大学建设工程学部辽宁大连116024

已有震害研究表明,震后边坡会因持续变形而破坏,且伴随着土体强度逐渐降低的现象,即土的循环软化行为。因此,有必要研究考虑循环软化的非线性动力本构模型以用于复杂条件下地震边坡稳定性分析。在已有的非线性动力本构模型基础上,提出... 详细信息

已有震害研究表明,震后边坡会因持续变形而破坏,且伴随着土体强度逐渐降低的现象,即土的循环软化行为。因此,有必要研究考虑循环软化的非线性动力本构模型以用于复杂条件下地震边坡稳定性分析。在已有的非线性动力本构模型基础上,提出了考虑循环软化的处理方法。同时,在FLAC^(3D)平台上实现了本构模型二次开发,并通过了理论公式与已有文献中试验数据的验证。结果表明:计算出的骨干曲线与理论公式一致,且计算出的动剪切模量比及阻尼比与试验数据吻合较好,能够克服Hardin-Drnevich模型和Davidenkov模型在较大应变处(>0.01%)过高地估算阻尼比的缺陷;考虑了循环软化后,计算出的剪切强度有明显降低,且当遇到骨干曲线剪应力可以连续地过渡到软化后的主干曲线上,模型的收敛性较好。所开发的本构模型可为大应变条件下软土场地及边坡地震灾害评估提供支持。

关键词：非线性动力本构模型循环软化本构模型二次开发数值试验有限差分法

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45钢单轴应变循环软化行为的本构模型

西南交通大学学报 2007年第1期42卷 99-103页

作者：罗艳杨显杰高庆西南交通大学应用力学与工程系四川成都610031

为了更好地描述材料的循环软化行为,基于调质处理的45钢在对称与非对称应变循环加载下的变形特征,建立了其循环塑性本构模型.模型中考虑了材料在初始1/4循环加载时达到上屈服限后的应变软化现象.此外,用屈服面半径和背应力演化方程对后... 详细信息

为了更好地描述材料的循环软化行为,基于调质处理的45钢在对称与非对称应变循环加载下的变形特征,建立了其循环塑性本构模型.模型中考虑了材料在初始1/4循环加载时达到上屈服限后的应变软化现象.此外,用屈服面半径和背应力演化方程对后继循环软化行为进行了模拟.结果表明,在低周疲劳过程中,无论是循环软化滞回圈形状,还是循环应力幅值随循环周次的变化,理论预测与实验结果均吻合得很好.

关键词： 45钢循环软化循环塑性本构模型

循环软化材料单轴时相关循环变形行为的实验研究

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工程力学 2008年第3期25卷 68-72,79页

作者：刘宇杰康国政高庆李钊西南交通大学应用力学与工程系四川成都610031

在室温下,对循环软化材料(调质42CrMo钢)的单轴时相关应变循环特性和时相关棘轮行为进行了实验研究。揭示了材料在不同加载速率、不同峰/谷值保持时间以及不同加载波形(三角波和正弦波)下的循环软化特性和棘轮行为特性。结果表明,在室温... 详细信息

在室温下,对循环软化材料(调质42CrMo钢)的单轴时相关应变循环特性和时相关棘轮行为进行了实验研究。揭示了材料在不同加载速率、不同峰/谷值保持时间以及不同加载波形(三角波和正弦波)下的循环软化特性和棘轮行为特性。结果表明,在室温下,材料的循环软化和棘轮变形行为均体现出明显的时相关效应:其循环变形行为不仅依赖于加载速率,而且还明显依赖于保持时间以及加载波形的形状。研究有助于后续建立循环软化材料时相关循环本构模型。

关键词：调质42CrMo钢时相关循环软化棘轮效应循环塑性

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CT110连续管低周疲劳循环软化行为

塑性工程学报 2023年第10期30卷 221-229页

作者：胡开元卢正欣鲜林云赵柱李鸿伟杨海西安理工大学材料科学与工程学院陕西西安710048 中油国家石油天然气管材工程技术研究中心有限公司陕西西安710018 中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司陕西宝鸡721008 陕西省高性能连续管重点实验室陕西宝鸡721008

对低周疲劳过程中迟滞回线、循环应力响应曲线、循环应力-应变曲线及应变-寿命曲线的变化进行了分析,使用光学显微镜、聚焦离子束、扫描式电子显微镜及透射电子显微镜从疲劳断口的微观组织、裂纹扩展和断口形貌方面研究了CT110连续管的... 详细信息

对低周疲劳过程中迟滞回线、循环应力响应曲线、循环应力-应变曲线及应变-寿命曲线的变化进行了分析,使用光学显微镜、聚焦离子束、扫描式电子显微镜及透射电子显微镜从疲劳断口的微观组织、裂纹扩展和断口形貌方面研究了CT110连续管的疲劳循环软化行为。结果表明:CT110连续管的循环曲线并未出现前几次循环周次中应力幅升高的情况,低周疲劳过程为稳定的循环软化过程。当应变幅>0.6%时,塑性变形在延性范围内进行,可供塑性变形消耗的抗塑性变形能减少,循环软化迅速进行;而当应变幅循环软化的饱和阶段较为稳定。进一步微观结构变化表明:CT110连续管疲劳断口具有特征明显的多裂纹源、疲劳辉纹、轮胎花样和韧窝等形貌,在高应变幅下的断口形貌表现出裂纹源区小、扩展区广和瞬断区小,同时在高应变幅下电子衍射多晶环更为致密连续,晶粒更为细小。CT110连续管的疲劳断裂面上多源裂纹萌生时塑性变形量较大,靠近裂纹源区铁素体晶粒更碎化,而远离裂纹源区的晶粒尺寸更接近原始尺寸。

关键词：低周疲劳连续管循环软化应变幅疲劳断口

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材料循环软化性能对安定极限载荷的影响

塑性工程学报 2019年第4期26卷 241-247页

作者：郭宝峰韩舒婷邹宗园金淼赵石岩李群燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室

针对材料的循环软化性能对结构安定极限载荷的影响展开研究。以机械结构中常用的具有循环软化性能的Q235材料为研究对象,通过拉伸试验和循环加载试验进行相应的力学性能测试,进而以安定性分析研究中带中心圆孔方板这一典型结构为例,基... 详细信息

针对材料的循环软化性能对结构安定极限载荷的影响展开研究。以机械结构中常用的具有循环软化性能的Q235材料为研究对象,通过拉伸试验和循环加载试验进行相应的力学性能测试,进而以安定性分析研究中带中心圆孔方板这一典型结构为例,基于上述试验所测定的材料性能参数,对其受均布拉伸载荷循环作用情况下的安定极限载荷进行了有限元分析,并对方板进行了安定极限载荷的物理试验测试。结果显示,通过拉伸试验及循环加载试验所测得的Q235的屈服强度分别为293.1和251.3 MPa,采用以循环加载试验测定的屈服强度得到的方板的安定极限载荷,较采用拉伸试验的减小约14.1%,且更接近试验测试结果。

关键词：循环软化安定极限载荷有限元循环加载安定性试验

Mod.9Cr-1Mo不锈钢循环软化特性分析

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实验力学 2022年第5期37卷 669-674页

作者：金丹金铠龙皓跃韩高枫沈阳化工大学机械与动力工程学院辽宁沈阳110142

对Mod.9Cr-1Mo不锈钢550℃下循环软化特性的应变范围和路径相关性进行了分析,并采用ABAQUS软件对Mod.9Cr-1Mo不锈钢的循环软化特性进行了模拟。结果表明,Mod.9Cr-1Mo不锈钢在550℃不同路径、不同应变范围下均表现出了明显的循环软化现象... 详细信息

对Mod.9Cr-1Mo不锈钢550℃下循环软化特性的应变范围和路径相关性进行了分析,并采用ABAQUS软件对Mod.9Cr-1Mo不锈钢的循环软化特性进行了模拟。结果表明,Mod.9Cr-1Mo不锈钢在550℃不同路径、不同应变范围下均表现出了明显的循环软化现象,应变路径对循环软化特性的影响大于应变范围的影响。其次,采用非线性随动硬化与各向同性硬化的Chaboche混合模型进行了不同条件下循环软化特性模拟,单轴不同应变范围下的模拟结果与实验结果前100周次内最大平均误差仅为4.2%。针对主应变比为-0.54、-0.64和-0.80的3种多轴路径下的软化特性进行模拟计算,得到的正应力与实验结果一致性较好;剪应力的模拟结果与实验结果误差略大于正应力的结果,但100周次内平均误差最大值仍仅为3.2%。

关键词： Mod.9Cr-1Mo不锈钢循环软化本构模型有限元模拟

Cu及Cu－Zn合金预变形和循环软化的滑移线形貌

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金属学报 1994年第11期30卷 A502-A506页

作者：柴惠芬阮征范群成西安交通大学

观察了两种不同滑移方式的材料──纯Ｃｕ及Ｃｕ－Ｚｎ合金经预变形及循环软化后的表面滑移线形貌．发现二者预变形的双交滑移特征不同，且Ｃｕ－Ｚｎ合金的交滑移与应力—应变曲线上的动态应变时效现象相对应．Ｃｕ－Ｚｎ合金循环软化... 详细信息

观察了两种不同滑移方式的材料──纯Ｃｕ及Ｃｕ－Ｚｎ合金经预变形及循环软化后的表面滑移线形貌．发现二者预变形的双交滑移特征不同，且Ｃｕ－Ｚｎ合金的交滑移与应力—应变曲线上的动态应变时效现象相对应．Ｃｕ－Ｚｎ合金循环软化后有两种衬度的滑移带，而纯Ｃｕ则主要表现为驻留滑移带，说明两种材料疲劳应变的容纳方式不同．根据滑移带形貌解释了它们不同的软化行为．

关键词：滑移带循环软化变形铜铜锌合金

低周疲劳过程中热作模具钢的循环软化特征与机制

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金属学报 1989年第6期25卷 A439-A443页

作者：胡镇华肖杰轩华中理工大学副教授武汉430074

在应变控制下,试验了5CrNiMo和5Cr2NiMoVSi两种热作模具钢的循环软化特性及其微观结构的变化。结果表明:在应变幅为Δεt/2=0.6—1.8×10^(-2)范围内,不同硬化状态的试验钢均表现为循环软化特性;软化效应主要集中在前几周,在随后的循环... 详细信息

在应变控制下,试验了5CrNiMo和5Cr2NiMoVSi两种热作模具钢的循环软化特性及其微观结构的变化。结果表明:在应变幅为Δεt/2=0.6—1.8×10^(-2)范围内,不同硬化状态的试验钢均表现为循环软化特性;软化效应主要集中在前几周,在随后的循环过程中应力幅变化较小,软化效应减弱;整个循环过程中,未观察到明显的应力饱和现象。TEM分析表明,循环软化与塑性变形的不均匀性有关。试验钢的软化是由于在循环变形中位错结构转变成低密度、低内应力的位错胞状组织,以及细小碳化物在位错往复切割下碎化而重新回溶引起的。

关键词：低周疲劳热作模具钢循环软化