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一种韧性断裂准则中材料常数的计算模型及其应用

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航空学报 2015年第2期36卷 672-679页

作者：郎利辉杨希英刘康宁蔡高参郭禅北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

为确定符合板材变形规律的韧性断裂准则中的材料常数,基于传统M-K模型框架并进行修正,结合单向拉伸和平面应变试验数据,提出一种新的韧性断裂准则材料常数计算模型。利用MATLAB软件编写该计算模型的算法程序,得到应用于铝镁合金5A06-O... 详细信息

为确定符合板材变形规律的韧性断裂准则中的材料常数,基于传统M-K模型框架并进行修正,结合单向拉伸和平面应变试验数据,提出一种新的韧性断裂准则材料常数计算模型。利用MATLAB软件编写该计算模型的算法程序,得到应用于铝镁合金5A06-O板材的不同韧性断裂准则材料常数。同时将C&L韧性断裂准则嵌入Abaqus/Explicit显示模块的用户材料子程序VUMAT。在200℃的条件下,对铝镁合金5A06-O板材在热介质胀形和充液热拉深中的断裂行为进行数值模拟,并与相同工艺参数下的试验所得结果作对比。结果表明,热介质胀形高度误差为6.2%,充液热拉深深度误差为8.5%,验证了韧性断裂准则材料常数计算模型的正确性,表明了C&L韧性断裂准则在板材充液热成形中的适用性。

关键词：充液热成形韧性断裂 M-K模型材料常数数值模拟

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基于共振测量和有限元仿真的材料常数识别

材料研究学报 2002年第3期16卷 296-300页

作者：韩建保北京理工大学

利用共振测量和有限元仿真计算,在一个以材料弹性常数为控制变量的非线性优化过程中,极小化测量与计算了圆柱形试件的固有频率,从而间接地识别出各向异性合金材料的弹性常数.给出了铁基合金PM2000在室温以及镍基单晶合金CMSX6、CMSX4、S... 详细信息

利用共振测量和有限元仿真计算,在一个以材料弹性常数为控制变量的非线性优化过程中,极小化测量与计算了圆柱形试件的固有频率,从而间接地识别出各向异性合金材料的弹性常数.给出了铁基合金PM2000在室温以及镍基单晶合金CMSX6、CMSX4、SSR99和MC2在20～1200℃温区弹性常数的识别结果.

关键词：共振测量有限元仿真各向异性材料常数弹性常数弹性柔度矩阵合金

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6061铝合金材料常数的研究

塑性工程学报 2006年第4期13卷 79-81页

作者：赵培峰任广升徐春国沈智北京机电研究所北京100083

通过热压缩试验,研究了6061铝合金材料的流动应力与温度、应变速率和应变之间的关系。根据试验数据,采用一元线性回归方法,确定了该材料的常数,如:激活能Q、应力指数n、应力水平参数α和结构因子A。研究表明,高温压缩变形时,6061铝合金... 详细信息

通过热压缩试验,研究了6061铝合金材料的流动应力与温度、应变速率和应变之间的关系。根据试验数据,采用一元线性回归方法,确定了该材料的常数,如:激活能Q、应力指数n、应力水平参数α和结构因子A。研究表明,高温压缩变形时,6061铝合金的软化中动态回复是主要的;6061铝合金是正应变敏感材料。

关键词： 6061铝合金流变应力材料常数

净化方法对1235铝合金热变形材料常数的影响

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特种铸造及有色合金 2009年第7期29卷 604-608页

作者：傅高升颜文煅陈鸿玲陈贵清马斌福建交通职业技术学院福州大学

采用动态热模拟试验技术对经不同净化方法处理的1235铝合金进行热压缩变形试验,用多元回归法直接求解该合金的热变形材料常数,并重点分析夹杂物含量对热变形材料常数的影响规律。结果表明,净化处理效果对1235铝合金的热变形材料常数、... 详细信息

采用动态热模拟试验技术对经不同净化方法处理的1235铝合金进行热压缩变形试验,用多元回归法直接求解该合金的热变形材料常数,并重点分析夹杂物含量对热变形材料常数的影响规律。结果表明,净化处理效果对1235铝合金的热变形材料常数、尤其是热变形激活能有着显著影响,处理效果越好,热变形激活能(Q)就越低。经高效净化处理的1235铝合金的含杂量最低,Q值也最小(149.51kJ/mol),具有很好的热塑性变形性能;含杂量与热变形激活能具有正的线性相关性,含杂量越低,热变形激活能也就越低。产生这种影响的原因主要在于氧化夹杂物(Al2O3等)在铝材热变形过程中对位错产生钉扎作用,限制了位错的束集,增大了扩展位错的宽度,使铝合金的层错能降低,位错不易产生交滑移,从而使其热变形激活能增大。

关键词： 1235铝合金净化处理夹杂物含量热压缩变形材料常数热变形激活能

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疲劳损伤伤演方程中材料常数的确定

实验力学 2007年第6期22卷 644-648页

作者：谭文锋张文志燕山大学建筑工程与力学学院秦皇岛066004 燕山大学机械学院秦皇岛066004

损伤力学作为近年来固体力学的一个非常活跃的分支,其本构关系和损伤演化方程是核心内容。损伤演化方程中材料常数的确定,是损伤力学中最基本却很重要的工作。利用大范围损伤下的预估拉压和弯曲疲劳裂纹形成寿命的封闭解答,应用最小二... 详细信息

损伤力学作为近年来固体力学的一个非常活跃的分支,其本构关系和损伤演化方程是核心内容。损伤演化方程中材料常数的确定,是损伤力学中最基本却很重要的工作。利用大范围损伤下的预估拉压和弯曲疲劳裂纹形成寿命的封闭解答,应用最小二乘法给出了确定损伤演化方程dD/dN=α(Δε)m中材料常数α、m的方法。该方法可作为确定这种类型损伤演化方程材料常数的一般方法。

关键词：大范围损伤损伤演化方程材料常数最小二乘法

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压电单晶材料常数测量超声共振谱分析仪研究

压电与声光 2018年第4期40卷 578-584页

作者：苗鑫陈子云董超慧李世阳韩韬上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240

日益增长的新材料表征需求成为驱动超声共振谱分析仪发展的动力,而小尺寸、试样形状非规则等一系列个性化需求使得现有的超声共振谱分析仪已无法满足要求。该文借助实验室已有的通用超声测量仪器RAM-5000/SNAP,搭配相应的压电换能器,实... 详细信息

日益增长的新材料表征需求成为驱动超声共振谱分析仪发展的动力,而小尺寸、试样形状非规则等一系列个性化需求使得现有的超声共振谱分析仪已无法满足要求。该文借助实验室已有的通用超声测量仪器RAM-5000/SNAP,搭配相应的压电换能器,实现试样激发和共振谱数据采集,基于LabVIEW和MATLAB开发了界面友好的仪器操作界面、实现了Ritec仪器自动控制。此外,该文提出了一种将粒子群和模拟退火算法相结合的高性能优化算法,用于实现各向异性材料常数逆运算的求解。利用商用有限元软件COMSOL和Matlab接口程序,完成试样本征频率的正向计算和模态自动分析,可扩展到不规则、任意形状样本材料常数的测量。仪器的主要性能指标包括扫频范围为10kHz^33 MHz,扫频分辨率为50 Hz。另外,由于Ritec测量仪器兼具线性和非线性声学测量功能,故本仪器可以自然地扩展成为非线性超声共振谱分析仪。最后,测量了各向异性材料硅酸镓镧的弹性和压电材料常数,测量结果准确,验证了研制仪器的性能。

关键词：材料常数基于粒子群的模拟退火算法模态自动分析超声共振谱分析仪

基于Fibonacci序列寻优理论薄壁弯箱材料常数的Powell优化识别

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应用数学和力学 2011年第1期32卷 93-102页

作者：张剑叶见曙周储伟南京航空航天大学结构工程与力学系南京210016 东南大学桥梁工程研究所南京210096

对于薄壁弯箱结构,推导了材料常数的动态Bayes误差函数,提出步长的一维Fibonacci序列自动寻优方案后,利用Powell优化理论研究了薄壁弯箱材料常数的动态识别方法,同时给出了具体的计算步骤,并研制了相应的计算程序.算例分析表明,Powell... 详细信息

对于薄壁弯箱结构,推导了材料常数的动态Bayes误差函数,提出步长的一维Fibonacci序列自动寻优方案后,利用Powell优化理论研究了薄壁弯箱材料常数的动态识别方法,同时给出了具体的计算步骤,并研制了相应的计算程序.算例分析表明,Powell理论用于弯箱材料常数识别时表现出良好的数值稳定性和收敛性,在迭代过程中,Powell理论不涉及有限元偏导数处理,与以往材料常数的梯度优化方法相比,计算效率较高;建立的动态Bayes误差函数能同时计入系统参数的随机性和系统响应的随机性;提出的Fibonacci序列寻优方案无需通过试算确定最优步长所在区间,有效地解决最优步长的一维自动寻优问题.

关键词： Powell理论薄壁弯箱材料常数 Fibonacci序列寻优法 FCSE理论

喷射沉积超高强铝合金唯象本构方程材料常数应变补偿分析

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兵器材料科学与工程 2015年第3期38卷 85-89页

作者：陈刚马力郭安振陈伟张治民郑顺奇中北大学材料科学与工程学院山西太原030051 中国兵器科学研究院宁波分院浙江宁波315103

基于热模拟试验,在获得变形温度为523~723 K（间隔50 K）,应变速率为0.001、0.01、0.1、1 s-1喷射沉积超高强铝合金真应力-真应变数据的基础上,根据Arrhenius唯象本构方程计算出真应变为0.1、0.2和0.3时的材料常数（n、β、α、Q和ln A... 详细信息

基于热模拟试验,在获得变形温度为523~723 K（间隔50 K）,应变速率为0.001、0.01、0.1、1 s-1喷射沉积超高强铝合金真应力-真应变数据的基础上,根据Arrhenius唯象本构方程计算出真应变为0.1、0.2和0.3时的材料常数（n、β、α、Q和ln A3）。结果表明,不同真实应变下的材料常数不同。根据真应变为0.1~0.6（间隔0.1）下的材料常数计算结果,采用回归分析的方法,进行材料常数应变补偿回归分析。材料常数n、β、α、Q和ln A3回归分析的可决系数为0.993 62、0.963 27、0.986 82、0.986 92和0.985 29,回归分析的拟合优度高,很好地反映出材料常数随真应变的变化规律。在此基础上建立了不同材料常数的应变补偿回归模型。

关键词：应变补偿 Arrhenius本构方程材料常数回归分析可决系数

净化方法对1235铝合金热压缩变形材料常数的影响

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特种铸造及有色合金 2008年第S1期28卷 126-130页

作者：傅高升颜文煅陈鸿玲陈贵清马斌福州大学机械工程学院福建交通职业技术学院

采用动态热/力模拟试验技术对经不同净化方法处理的1235铝合金(铝箔坯料)进行热压缩变形试验,用多元回归法直接求解该合金的热变形材料常数,并重点分析夹杂物含量对热变形材料常数的影响规律。结果表明,净化处理效果对1235铝合金的热变... 详细信息

采用动态热/力模拟试验技术对经不同净化方法处理的1235铝合金(铝箔坯料)进行热压缩变形试验,用多元回归法直接求解该合金的热变形材料常数,并重点分析夹杂物含量对热变形材料常数的影响规律。结果表明,净化处理效果对1235铝合金的热变形材料常数、尤其是热变形激活能有着显著影响,处理效果越好,热变形激活能就越低,经高效净化处理的1235铝合金的夹杂物含量最低,Q值也最小(149.51kJ/mol),具有很好的热塑性变形性能;夹杂物含量与热变形激活能具有正的线性相关性,夹杂物含量越低,热变形激活能也越低,材料更易进行热塑性变形;产生这种影响的原因主要在于氧化夹杂物(Al2O3等)显著影响了铝材热变形过程中的位错运动,对位错产生钉扎作用,限制了位错的束集,增大了扩展位错的宽度,使铝的层错能降低,位错不易产生交滑移,从而使其热变形激活能增大。

关键词： 1235铝合金净化处理夹杂物含量热压缩变形材料常数热变形激活能