检索结果-南通市图书馆

轧制态CuAl5合金lemaitre损伤模型参数的几何尺寸效应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2023年第4期33卷 1164-1177页

作者：王秀宾尹德良张新平南京理工大学材料科学与工程学院南京210094

通过单轴拉伸实验与有限元模拟相结合,研究轧制态CuAl5合金lemaitre损伤模型参数(临界损伤值D_(c)、损伤阈值处的应变εD和断裂时的应变εR)的几何尺寸效应。结果表明,轧制态CuAl5合金损伤模型参数的确存在尺寸效应。在相同试样厚度(t)... 详细信息

通过单轴拉伸实验与有限元模拟相结合,研究轧制态CuAl5合金lemaitre损伤模型参数(临界损伤值D_(c)、损伤阈值处的应变εD和断裂时的应变εR)的几何尺寸效应。结果表明,轧制态CuAl5合金损伤模型参数的确存在尺寸效应。在相同试样厚度(t)时,D_(c)随轧制压下率(R_(r))的增加而增加,在相同R_(r)下,随t的增加先减小后增加;随着R_(r)的增加或t的减小,εD和εR都呈增加趋势。此外,建立对应3种R_(r)值的损伤模型参数与t之间关系的数学模型,并通过试验验证模型预测的准确性。研究结果有利于微型零件塑性变形时断裂行为的预测。

关键词： lemaitre损伤模型几何尺寸效应 CuAl5合金压下率冷轧

基于lemaitre损伤模型的铝箔剪切过程及断面质量分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

现代制造工程 2024年第3期 89-94页

作者：夏军勇孙博湖北工业大学机械工程学院武汉430068

铝箔在精密剪切时存在断面翘曲、毛刺及刀具加速磨损等问题无法定性解决。建立lemaitre剪切损伤模型,精确地分析铝箔剪切的弹塑性变形及断裂的演化过程。通过分析不同剪切间隙对剪切断面质量的影响及刀刃应力状态变化,提出了将剪切断面... 详细信息

铝箔在精密剪切时存在断面翘曲、毛刺及刀具加速磨损等问题无法定性解决。建立lemaitre剪切损伤模型,精确地分析铝箔剪切的弹塑性变形及断裂的演化过程。通过分析不同剪切间隙对剪切断面质量的影响及刀刃应力状态变化,提出了将剪切断面中剪切带高度及刀刃应力作为铝箔剪切机的优化评价指标。最后通过对仿真数据及试验结果进行分析,得到最佳剪切间隙为30%t,满足剪切质量的同时,某型铝箔剪切机的剪刃寿命提高了15.9%。

关键词： lemaitre损伤模型剪切间隙刀刃应力剪切带高度剪刃寿命

基于改进lemaitre损伤模型的圆锥滚子孔型斜轧过程损伤预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

锻压技术 2017年第4期42卷 123-130页

作者：马明辉钱东升曹强邓加东武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车工程学院湖北武汉430070

根据圆锥滚子热斜轧成形过程中的特点以及轧件的受力状态分析,改进了传统的lemaitre损伤模型,充分考虑了正、负静水压应力状态下损伤演化的差异性,以及应变速率和变形温度变化对损伤演化的影响。将改进的lemaitre损伤模型借助SIMUFACT... 详细信息

根据圆锥滚子热斜轧成形过程中的特点以及轧件的受力状态分析,改进了传统的lemaitre损伤模型,充分考虑了正、负静水压应力状态下损伤演化的差异性,以及应变速率和变形温度变化对损伤演化的影响。将改进的lemaitre损伤模型借助SIMUFACT平台的二次开发技术嵌入到圆锥滚子孔型斜轧有限元模型中,创建了圆锥滚子孔型斜轧的损伤预测模型。同时,采用同样的建模技术建立了轴承钢球孔型斜轧损伤预测模型,并与文献中的实验结果对比,验证了改进的lemaitre损伤模型的可靠性。圆锥滚子孔型斜轧损伤预测模型的模拟结果表明,圆锥滚子热斜轧过程中损伤程度较大的区域主要为连接颈轴心及靠近连接颈轴心的区域,而且滚子小端心部损伤程度明显大于滚子大端。

关键词：圆锥滚子孔型斜轧 lemaitre损伤模型损伤预测有限元模拟

基于lemaitre模型的辊式冲裁工艺断面质量分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程科学学报 2017年第8期39卷 1198-1206页

作者：刘倩韩静涛田亚强郑小平宋进英陈连生华北理工大学冶金与能源学院现代冶金技术教育部重点实验室唐山063210 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

为了准确表征材料变形中逐渐劣化的过程,引入考虑损伤与裂纹萌发的弹塑性本构模型.基于Abaqus/Explicit的二次开发接口,编写耦合lemaitre损伤模型的用户子程序,根据算例验证其可靠性.通过反复加载-卸载拉伸试验并利用弹性模量变化法来... 详细信息

为了准确表征材料变形中逐渐劣化的过程,引入考虑损伤与裂纹萌发的弹塑性本构模型.基于Abaqus/Explicit的二次开发接口,编写耦合lemaitre损伤模型的用户子程序,根据算例验证其可靠性.通过反复加载-卸载拉伸试验并利用弹性模量变化法来获得损伤参数值.建立辊式冲裁工艺有限元模型,应用lemaitre损伤模型来预测断面质量,并进行试验验证.分析冲裁间隙、模具磨损与板厚等工艺参数对断面质量、冲裁力及扭矩的影响.结果表明:前刃口断面质量总体上要好于后刃口,但光亮带具有一定的倾角;塌角区会随冲裁间隙增加而增大;模具磨损程度增加会导致毛刺急剧增大;最大冲裁力与扭矩会随着板厚的增大而增大.

关键词：冲裁工艺断面质量 lemaitre损伤模型 VUMAT 模具磨损

GH4169合金多轴热机械粘塑性本构模型及验证

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空发动机 2024年第3期50卷 160-168页

作者：毛有胜李桐贾文斌李鑫刘飞龙方磊南京航空航天大学能源与动力学院南京210016 浙江大学能源工程学院杭州310027

为了更加精确地描述GH4169合金的多轴热机械力学行为,以Chaboche粘塑性本构模型为基础,引入了lemaitre损伤模型、基于临界面理论的非比例强化因子和粘塑性势函数修正系数,提出建立了一种适用于GH4169合金的多轴热机械疲劳粘塑性本构模型... 详细信息

为了更加精确地描述GH4169合金的多轴热机械力学行为,以Chaboche粘塑性本构模型为基础,引入了lemaitre损伤模型、基于临界面理论的非比例强化因子和粘塑性势函数修正系数,提出建立了一种适用于GH4169合金的多轴热机械疲劳粘塑性本构模型,来描述材料的循环软化、非比例硬化和非玛辛效应,并给出了本构模型各参数的获取方法。采用此本构模型,对GH4169合金的多轴和热机械力学行为进行了模拟研究,结果表明:在20℃时,分别对轴向加载、扭转加载、比例加载、45°非比例加载以及90°非比例加载这5种加载条件下的第200次循环的迟滞回线进行模拟,轴向的应力峰谷值均与试验值结果吻合;在650℃时,模拟比例加载、45°非比例加载和90°非比例加载这3种加载条件下的第200次循环的迟滞回线,结果与试验值基本吻合,证明了建立的模型适用于高温条件;模拟300℃、550℃和650℃这3种温度下的单轴轴向加载和圆形路径加载的迟滞回线,结果与试验值基本吻合;模拟同相位与反相位加载条件下的第200次循环迟滞回线,修正后的本构模型的模拟值与试验值吻合良好。

关键词： GH4169 多轴疲劳热机械疲劳 Chaboche模型 lemaitre损伤模型临界面理论粘塑性势函数修正系数

维普期刊数据库博看期刊

大型轧辊Cr5合金钢高温损伤模型及机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

大型轧辊Cr5合金钢高温损伤模型及机理研究

作者：郭乐乐河南科技大学

学位级别：硕士

作为一种在工业生产中广泛应用的材料,Cr5合金钢是火电、核能工业以及交通运输业中大型成套设备核心部件制造过程不可缺少的工业原材料。轧辊制件作为轧钢设备中的核心部件,在日常生产过程中轧辊内部会出现损伤以及开裂的问题。由于轧... 详细信息

作为一种在工业生产中广泛应用的材料,Cr5合金钢是火电、核能工业以及交通运输业中大型成套设备核心部件制造过程不可缺少的工业原材料。轧辊制件作为轧钢设备中的核心部件,在日常生产过程中轧辊内部会出现损伤以及开裂的问题。由于轧辊体型巨大,生产所耗费的成本较高,一旦在制造过程中出现裂纹,会给企业造成较大的损失。因此对Cr5合金钢及其轧辊生产制造过程中损伤发生机理和损伤分布情况进行研究具有十分重要的意义。由于实际裂纹的萌生、扩展都是在拉应力下产生的,本文利用热模拟试验机进行了Cr5合金钢高温拉伸试验,获得了Cr5合金钢的高温拉伸试验数据;利用CMOS高速摄像设备对整个高温拉伸试验过程进行原位观测和拍摄记录,获取了试验过程中试样缩颈阶段的试验数据;采用齐别尔(Sieble)公式对拉伸试样缩颈阶段的数据进行修正,发现材料修正之后的真应力值小于拉伸试验测得的试验数据,且随着温度的升高和应变速率的增大两者的差别逐渐减小,在此基础上建立了精度更高的Cr5合金钢Hansel-Spittel高温本构模型并进行了验证。基于lemaitre损伤模型对Cr5合金钢高温损伤进行研究:将Zener-Hollomon系数与lemaitre损伤模型进行耦合,克服了传统lemaitre损伤模型无法适用于高温生产工艺条件的问题;通过设置约束条件去除正静水压应力对材料损伤的影响,解决了传统lemaitre损伤模型无法区分不同应力状态对材料损伤影响的问题;同时进行了材料高温阶段的弹性模量测量试验,采用CGauge传感器对Cr5合金钢不同温度下的弹性模量进行准确测量,发现Cr5合金钢高温阶段的弹性模量值随着温度的升高而减小。基于Cr5合金钢热拉伸试验数据和高温弹性模量值,计算得到了一种新的修正后的lemaitre高温损伤模型。对FORGE(?)有限元软件进行二次开发,嵌入建立的Cr5合金钢lemaitre损伤模型,进行Cr5合金钢热拉伸试验数值模拟,并与实际拉伸试验进行对比,发现模拟试验数据与实际拉伸试验数据能够较好吻合,验证了建立的Cr5合金钢lemaitre高温损伤模型的准确性。利用JSM-IT100扫描电镜对800℃～1150℃时,应变速率为0.01s、0.1s、1s、5s的Cr5合金钢拉伸试验结束后的试样断口进行观察;同时设计850℃,1s时Cr5合金钢不同应变的热拉伸试验,分别对拉伸应变量为0.3、0.35、0.4和试样拉断时的细观损伤特征进行观察,获得了材料高温阶段拉伸断裂过程的SEM照片。最后进行了Cr5合金钢轧辊高温生产过程的数值模拟,分析了轧辊生产过程中的损伤分布情况。通过进行Cr5合金钢轧辊的工业生产,发现实际生产的轧辊经探伤无损伤裂纹产生,与模拟结果吻合,证明了所建立的Cr5合金钢lemaitre高温损伤模型的可靠性,可以对Cr5合金钢轧辊的实际生产过程进行指导。

关键词： Cr5合金钢 Hansel-Spittel模型 lemaitre损伤模型损伤机理数值仿真

基于lemaitre模型的铝合金损伤演化规律及断裂研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于Lemaitre模型的铝合金损伤演化规律及断裂研究

作者：刘毅太原理工大学

学位级别：硕士

铝合金汽车轻量化是当前汽车工业的研究热点,其目的是通过采用轻量化的铝合金材料来减轻汽车的重量,提高汽车的燃油经济性和减少碳排放量。铝合金在汽车轻量化中的应用将会推动汽车工业的发展,为实现绿色、低碳、环保的社会发展目标做... 详细信息

铝合金汽车轻量化是当前汽车工业的研究热点,其目的是通过采用轻量化的铝合金材料来减轻汽车的重量,提高汽车的燃油经济性和减少碳排放量。铝合金在汽车轻量化中的应用将会推动汽车工业的发展,为实现绿色、低碳、环保的社会发展目标做出重要贡献。损伤与断裂是铝合金板材成形过程中的主要缺陷,采用传统的损伤模型预测铝合金板材成形过程中的损伤断裂位置并不准确,深入研究损伤模型并进行合理的修正对铝合金板材成形破裂预测以及提高铝合金构件在汽车轻量化中的应用方面具有重要的工程价值。近年来,随着计算机领域的迅速发展,有限元数值计算方法(FEM)被广泛应用于金属材料塑性成形过程中,借助该方法,实现了复杂过程的仿真模拟,节省了大量成本与时间,有限元数值计算方法已经成为板料成形中最常用的模拟方法之一,可全面了解板料在成形过程中应力应变及损伤分布,对可能产生的成形缺陷及破裂位置做出准确的预测。本文以5052铝合金为研究对象,首先进行单向拉伸和拉伸加载卸载试验,结合数值模拟,得到lemaitre损伤模型的损伤参数,并开发了基于lemaitre损伤模型的VUMAT子程序,对模型进行修正,提出了一种更加精确的损伤值与塑性应变之间的非线性关系,探究了应变速率对材料的力学性能和损伤值的影响,并结合断口形貌分析了材料的断裂特性。结果表明:室温条件下,5052铝合金具有良好的塑性,在10s到10s应变速率下临界损伤值处于0.30到0.36之间,临界损伤值随着应变速率的增大逐渐增大;对比分析发现修正的lemaitre损伤模型模拟得到的真应力-真应变数据与试验得到的数据之间相对误差更小;修正的lemaitre模型数值模拟获得的试样断裂失效位置与试验之间的相对误差为3%,接近于试验结果;断口呈韧窝状分布,韧窝深且多,呈韧性断裂特征。针对5052铝合金进行杯突试验,结合数值模拟,进一步分析了修正的lemaitre损伤模型的可靠性。通过对比试验与模拟的IE值、应力应变损伤分布以及宏观裂纹的相对位置对修正的lemaitre损伤模型可靠性进行验证,同时利用SEM分析了不同加载速度下的杯突试验断口形貌,结果表明:铝合金板材杯突数值模拟过程中,板料的等效应力和等效塑性应变最大值出现在板料与凸模顶端接触的区域附近,呈圆环状分布,修正的lemaitre损伤模型模拟得到的试样断裂断口呈弧形形状与试验断口形状接近;5mm/min和10mm/min加载速率下得到的5052铝合金杯突值分别为9.1 mm和9.5 mm,修正的lemaitre损伤模型模拟预测得到的埃里克森杯突值与试验误差更小分别仅为4.38%和1.03%;5052铝合金的断口属于韧窝形断口,稠密的小韧窝中间分布着又大又深的韧窝,呈现出韧性断裂特点。对汽车发动机盖板成形过程进行数值模拟,将修正的lemaitre损伤模型通过有限元分析软件结合VUMAT子程序模块进行二次开发套嵌,通过应力应变以及损伤预测发动机盖板成形的破裂位置,结果表明:发动机盖板在冲压成形过程中主要发生破裂的位置集中于凸模圆角与板料接触的位置及侧壁区域。

关键词：铝合金 lemaitre损伤模型板料成形断裂机制数值模拟

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

7075铝合金筒形件热反旋开裂行为研究

7075铝合金筒形件热反旋开裂行为研究

作者：叶天云南昌航空大学

学位级别：硕士

7075铝合金筒形件由于其具有高强度、重量轻、耐高压和抗腐蚀性能强等特点,在航空航天及兵器等领域应用广泛,热反旋成形是制造此类筒形件的主要方法。然而,开裂现象是筒形件热反旋成形过程中常见的缺陷之一,尤其在成形期间产生的肉眼难... 详细信息

7075铝合金筒形件由于其具有高强度、重量轻、耐高压和抗腐蚀性能强等特点,在航空航天及兵器等领域应用广泛,热反旋成形是制造此类筒形件的主要方法。然而,开裂现象是筒形件热反旋成形过程中常见的缺陷之一,尤其在成形期间产生的肉眼难以发现的微裂纹是影响其成形质量的重要因素。本文基于改进的lemaitre损伤模型,采用有限元数值仿真与理论和实验相结合的方法,对7075铝合金筒形件热反旋开裂行为进行了系统的研究。主要研究内容和结果如下:(1)对lemaitre韧性损伤准则进行改进,建立了考虑材料的拉压异性和温度与应变率耦合lemaitre损伤模型。开发了lemaitre损伤模型用户子程序,建立了7075铝合金筒形件多道次热反旋有限元模型,并实验验证了其可靠性。(2)基于所建立的有限元模型,分析了筒形件成形过程中的热力学行为:筒形件的温度呈环状阶梯分布,旋压与工件的接触区温度最大,然后沿筒形件环向和轴向两端逐渐减小;接触区的等效应力最大,筒形件的最大等效应力随时间整体呈上升趋势;接触区后方的等效应变大于接触区的等效应变;在轴向上,工件两端的等效应变较小,中间段的值较大,周向和厚向上都存在应变不均匀现象。(3)基于所建立的有限元模型,系统分析并获得7075铝合金筒形件热反旋成形过程中的损伤行为:工件轴向两端的损伤值较小,中间段的损伤值较大,外侧损伤最大值在稳定区和未旋区的交界处,内侧损伤最大值在端部区和稳定区的交界处;损伤沿周向呈波浪形分布,内外侧损伤程度不一致,筒形件顶端内侧损伤值增长速度比外侧要快;筒形件根部的损伤值呈非线性发展趋势,旋轮进给初期最大相对损伤值增加的速度比较快,而后趋于平缓。(4)研究发现:适当提高工件的预热温度、旋轮的进给比以及工件与模具的摩擦系数能显著改善筒形件的损伤度;旋轮的下压量对损伤度的影响呈波浪形分布;当工件预热温度为300℃左右,旋轮的下压量和进给比分别在200%和0.6.7mm/r左右,以及旋轮和芯模与工件之间的摩擦系数分别选择为0.2和0.3附近时,对筒形件的损伤影响较小。

关键词： 7075铝合金筒形件热反旋 lemaitre损伤模型旋压开裂损伤规律

各向异性lemaitre损伤准则在铸态高强铝合金筒形件强力热反旋中的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

各向异性Lemaitre损伤准则在铸态高强铝合金筒形件强力热反旋中的...

作者：郭伟南昌航空大学

学位级别：硕士

7075铝合金具有强度高、密度低、耐腐蚀等优点,其广泛应用在航空、航天和汽车等领域。强力热反旋工艺可以消除铸件缺陷、细化晶粒、改善组织性能,已成为制造脆性材料薄壁筒形件的主要方法之一。然而,由于铸态7075铝合金室温下难变形、... 详细信息

7075铝合金具有强度高、密度低、耐腐蚀等优点,其广泛应用在航空、航天和汽车等领域。强力热反旋工艺可以消除铸件缺陷、细化晶粒、改善组织性能,已成为制造脆性材料薄壁筒形件的主要方法之一。然而,由于铸态7075铝合金室温下难变形、材料流动性差,因此旋压过程中极易开裂,这严重影响着工件成形质量的提高。因此,本文建立了的各向异性lemaitre损伤模型,基于ABAQUS有限元平台建立了筒形件强力热反旋破裂模型,系统地研究了筒形件旋压过程中的开裂行为。本文主要研究内容和结果如下:(1)对7075板材塑性变形的各向异性行为进行了实验研究,获得了7075-T6铝合金板料的初始屈服强度σ、σ 和σ,各向异性指数r、r 和r以及Barlat91屈服准则的六个各向异性系数a、b、c、f、g、h。基于Barlat91各向异性屈服准则,对lemaitre韧性损伤准则进行了改进,建立了考虑了材料各向异性的lemaitre各向异性韧性损伤准则。(2)基于所建立的lemaitre各向异性韧性损伤准则,通过Fortran语言开发出了适合ABAQUS应用平台的VUMAT各向异性损伤子程序。采用拉深实验的方法验证了所建立各向异性损伤准则和VUMAT子程序的可靠性。进而基于所开发损伤破裂子程序,建立了铸态7075铝合金多道次强力热反旋损伤开裂预测仿真模型,并试验验证了所建有限元仿真模型的可靠性。(3)基于所建立的该成形过程的损伤开裂预测模型,系统地分析了该成形过程中损伤的分布特征。即,轴向上,工件底部未旋区相对较其它两个区损伤值最小,中部稳旋区损伤值变化较大;周向上,工件内外侧损伤值呈波动变化,即损伤不均匀分布;径向上,第一道次径向(由内到外)损伤值呈递增变化;在三个方向上,随着旋压道次的增加,工件内外侧损伤程度趋于一致。(4)基于虚拟正交试验法,以损伤开裂为研究对象对该成形过程进行了优化设计,获得了较优的旋压工艺参数。获得了不同道次下旋轮进给速度、芯模转速、芯模与工件间摩擦、旋轮与工件间摩擦、芯模温度和减薄量的最优值。

关键词：铸态7075铝合金强力热反旋各向异性 lemaitre损伤模型破裂