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锡铅钎料粘塑性行为及其本构描述

力学季刊 2022年第3期43卷 712-720页

作者：邢睿思王龙侯传涛宋俊柏北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076

随着航天事业的发展,航天电子产品使用环境变得越来越复杂苛刻,对焊点可靠性要求日益提高,因此,研究焊点材料服役环境下的本构关系对于分析焊点性能、准确预测焊点可靠性具有重要意义.本文分析锡铅钎料Sn63Pb37在-45~150℃温度范围内和1... 详细信息

随着航天事业的发展,航天电子产品使用环境变得越来越复杂苛刻,对焊点可靠性要求日益提高,因此,研究焊点材料服役环境下的本构关系对于分析焊点性能、准确预测焊点可靠性具有重要意义.本文分析锡铅钎料Sn63Pb37在-45~150℃温度范围内和10^(-5)~10^(-3)/s应变率范围内的粘塑性行为,在此基础上,建立了修正的Anand本构模型.通过构建材料参数与温度的函数关系,提升Anand本构模型在不同环境温度尤其是低温环境下对材料应力-应变关系的预测能力,为航天电子产品可靠性设计提供技术支撑.

关键词：锡铅钎料 Anand模型粘塑性本构模型

基于热弹-粘塑性本构的POM材料齿轮副啮合特性分析

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工程科学与技术 2023年

作者：刘明勇韩新光欧阳周寰胡俊闫春爱武昌工学院智能制造学院湖北工业大学湖北省农机装备智能化工程技术研究中心

为揭示负载、修形和温度对POM-POM（聚甲醛）齿轮副啮合特性的影响，建立热弹-粘塑性材料本构的POM-POM齿轮副三维有限元接触模型。同时，结合POM材料的温度-模量效应，开展温度-应力顺序耦合的稳态热分析，并与POM-POM齿轮副温度服役... 详细信息

为揭示负载、修形和温度对POM-POM（聚甲醛）齿轮副啮合特性的影响，建立热弹-粘塑性材料本构的POM-POM齿轮副三维有限元接触模型。同时，结合POM材料的温度-模量效应，开展温度-应力顺序耦合的稳态热分析，并与POM-POM齿轮副温度服役测试结果对比；在稳态热分析基础上，进行完全耦合瞬态热接触分析，并将瞬态温升与Blok温度结果对比；通过齿根应变试验，验证不同负载工况下齿根应变计算的有效性。结果表明，齿轮副的稳态温升呈现齿根高、齿顶与端面较低的分布规律，并随负载增大而上升；通过试验对比，有限元计算齿轮稳态温升与试验结果一致，且瞬态温升与Blok公式结果一致。同时，POM-POM齿轮副仿真齿根应变位于试验测试应变误差带内，表明考虑温度-模量效应的热弹-粘塑性材料本构能够表征POM塑料齿轮的热学特性和力学特性。此外，POM-POM齿轮副传动过程中出现啮合线延长且偏离理论位置，且温度对啮合线影响较小。齿面修形可降低其啮合线长度，但不能改善其偏转程度；啮合角在啮入和啮出时会出现较大的变化，温度使其啮合角在双齿啮合区域上升约1。啮合刚度与负载相关，随着负载增加，啮合刚度下降且重合度上升。同等条件下，POM-POM齿轮副的传递误差幅值约是金属齿轮副的10倍，且温度使传递误差幅值上升约39%，齿面修形可降低24%左右的传递误差幅值。

关键词：粘塑性 POM齿轮啮合刚度传递误差

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粘塑性薄壁管中复合应力波的传播特性研究

爆炸与冲击 2003年第1期23卷 1-5页

作者：李永池朱林法胡秀章袁福平曹结东中国科学技术大学力学和机械工程系安徽合肥230027

以本构关系一般理论为基础,导出了计及材料功硬化效应和应变率硬化效应的粘塑性薄壁管的本构关系及管中复合应力波的控制方程,应用有限差分方法研究了在压扭复合冲击载荷作用下粘塑性薄壁管中复合应力波的传播特性与演化规律,分析了复... 详细信息

以本构关系一般理论为基础,导出了计及材料功硬化效应和应变率硬化效应的粘塑性薄壁管的本构关系及管中复合应力波的控制方程,应用有限差分方法研究了在压扭复合冲击载荷作用下粘塑性薄壁管中复合应力波的传播特性与演化规律,分析了复合应力波的耦合效应以及薄壁管中粘塑性参数和功硬化效应对复合应力波传播与演化规律的影响,并对有关现象进行了分析和解释。

关键词：固体力学复合应力波粘塑性薄壁圆管

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粘土的粘塑性特性试验与三要素本构模型

岩土力学 2005年第6期26卷 915-919页

作者：李建中彭芳乐龙冈文夫中南大学地学与环境工程学院湖南长沙410083 日本株式会社白石技术本部日本东京大学土木工学科土力学及岩土工程研究室

研究了3种粘土的未扰动试样和重塑试样在三轴排水固结试验条件下的粘塑性。在试验过程中,利用计算机控制应变控制式三轴仪的加载速度,实现了在不同加载阶段的不同恒应变率加载。依据应力对应变率改变的响应程度对粘土的粘塑性进行了评... 详细信息

研究了3种粘土的未扰动试样和重塑试样在三轴排水固结试验条件下的粘塑性。在试验过程中,利用计算机控制应变控制式三轴仪的加载速度,实现了在不同加载阶段的不同恒应变率加载。依据应力对应变率改变的响应程度对粘土的粘塑性进行了评价。实验结果表明,粘土的粘塑性表现为等时特性,并且经过一定时间的蠕变后,粘土强度会有较大地提高。并指出粘土的粘塑性应力-应变特性可以较好地采用非线性三要素模型对它进行描述。

关键词：粘塑性三要素本构模型土力学

耦合蠕变损伤的Chaboche粘塑性模型的研究

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固体力学学报 2009年第1期30卷 79-83页

作者：倪永中徐鸿华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

Chaboche粘塑性统一本构模型由于没有包含损伤变量,在应力恒定时只能得到不变的塑性应变速率,因此不能描述蠕变第三阶段的加速过程.该文按照Lemaitre有效应力的概念,采用Kachanov损伤演化方程,推导了耦合损伤的Chaboche粘塑性流动方程... 详细信息

Chaboche粘塑性统一本构模型由于没有包含损伤变量,在应力恒定时只能得到不变的塑性应变速率,因此不能描述蠕变第三阶段的加速过程.该文按照Lemaitre有效应力的概念,采用Kachanov损伤演化方程,推导了耦合损伤的Chaboche粘塑性流动方程和硬化方程,并链接到有限元软件ANSYS中,将之用于高温合金钢P91的蠕变寿命计算,结果表明耦合损伤模型的模拟值与实验数据基本吻合;为该模型描述蠕变损伤和疲劳交互作用奠定了基础.

关键词：蠕变粘塑性损伤 Chaboche P91 ANSYS

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混凝土材料的粘塑性损伤统一本构模型

工程力学 2008年第7期25卷 100-105页

作者：刘长春吕和祥冯明珲关萍赵金城大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 中国水利水电科学研究院结构材料所北京100038 大连大学辽宁大连116622

发展了只适用于金属类材料的粘塑性统一本构理论,借助经典塑性理论的基本法则,建立了无屈服面和无破坏面的混凝土材料的粘塑性损伤统一本构模型。放弃了传统统一本构模型的静水压不影响非弹性变形和无非弹性体积膨胀的基本假设;发展了... 详细信息

发展了只适用于金属类材料的粘塑性统一本构理论,借助经典塑性理论的基本法则,建立了无屈服面和无破坏面的混凝土材料的粘塑性损伤统一本构模型。放弃了传统统一本构模型的静水压不影响非弹性变形和无非弹性体积膨胀的基本假设;发展了间断的经典塑性乘子,使其为连续函数,并提出了相应的构造方法,拓展定义了其物理意义。数值模拟显示,此本构模型能够模拟混凝土材料的率相关性质、在压缩载荷作用下的体积膨胀现象和由损伤引起的应力软化和刚度退化现象。

关键词：混凝土统一本构屈服面粘塑性损伤

304不锈钢高温多轴非比例循环棘轮行为的粘塑性本构描述

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核动力工程 2002年第3期23卷 22-29页

作者：高庆康国政杨显杰蔡力勋西南交通大学应用力学与工程系成都610031

对304不锈钢600℃下的非比例循环棘轮行为进行了系统的实验研究,在统一粘塑性循环本构模型的框架下对其进行本构描述.模型中,通过随动硬化背应力演化和各向同性变形阻力演化,对304不锈钢在非对称应力循环下的循环附加硬化和循环流动特... 详细信息

对304不锈钢600℃下的非比例循环棘轮行为进行了系统的实验研究,在统一粘塑性循环本构模型的框架下对其进行本构描述.模型中,通过随动硬化背应力演化和各向同性变形阻力演化,对304不锈钢在非对称应力循环下的循环附加硬化和循环流动特性进行模拟.在等温条件下,在各向同性变形阻力演化方程中引入温度项来考虑温度效应.在随动硬化背应力演化方程中引入动态恢复项的衰减系数,反映材料在特定温度范围(500～600℃)下特殊的背应力动态恢复特征.定义了一个新的非比例因子,讨论了非比例加载路径对棘轮行为的影响.引入最大应变幅值衰减记忆函数 (q)和最大各向同性变形阻力衰减记忆系数ω反映加载历史对循环棘轮行为的影响.将模型应用于304不锈钢高温多轴循环棘轮行为及其对加载历史依赖性的描述中,预言结果与实验结果吻合较好.

关键词： 304不锈钢高温非比例多轴棘轮行为本构描述粘塑性

基于热力学的混凝土塑性和粘塑性本构模型研究

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大连理工大学学报 2010年第3期50卷 386-392页

作者：冷飞林皋大连理工大学工程抗震研究所辽宁大连116024 河海大学土木工程与交通学院江苏南京210098

建立了具有实用意义的基于热力学能量耗散函数的混凝土率无关和率相关塑性模型.基于热力学原理,构造了混凝土在主应力空间中的能量耗散函数,并根据此函数推导出了耗散应力空间和真实应力空间中的混凝土模型.推导过程中不需引入其他假定... 详细信息

建立了具有实用意义的基于热力学能量耗散函数的混凝土率无关和率相关塑性模型.基于热力学原理,构造了混凝土在主应力空间中的能量耗散函数,并根据此函数推导出了耗散应力空间和真实应力空间中的混凝土模型.推导过程中不需引入其他假定,所得模型能自动满足热力学定理.拟合参数后,计算了多种受力状态下混凝土试件和构件的静动态响应.计算结果符合试验结果,验证了模型的正确性和实用性.

关键词：混凝土塑性粘塑性本构模型热力学能量耗散

Udimet720Li高温变形特性的粘塑性本构建模研究

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北京航空航天大学学报 2004年第8期30卷 727-731页

作者：石多奇杨晓光王延荣北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

采用Chaboche统一粘塑性本构方程 ,对Udimet72 0Li在 70 0℃时的单调拉伸、循环加载及蠕变特性等复杂的高温变形现象进行了建模研究 .探讨了Chaboche本构理论对这些变形现象进行建模的形式 ,并特别针对快速各向同性软化和非对称循环加... 详细信息

采用Chaboche统一粘塑性本构方程 ,对Udimet72 0Li在 70 0℃时的单调拉伸、循环加载及蠕变特性等复杂的高温变形现象进行了建模研究 .探讨了Chaboche本构理论对这些变形现象进行建模的形式 ,并特别针对快速各向同性软化和非对称循环加载时的平均应力松弛现象 ,对Chaboche本构理论进行了修正和变化 .将经过修正的Chaboche本构理论 ,与Levenberg Marquadt非线性优化算法相结合 ,编制了材料参数优化程序 ,得到了材料参数值 .研究表明 ,经过修正的Chaboche本构模型可较好地建模镍基高温合金Udimet 72

关键词：粘塑性本构方程循环棘轮平均应力松弛高温合金参数优化