宋玉泉
,
管志平
,
马品奎
,
宋家旺
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.07.001
从应力为应变和应变速率函数的状态方程出发,导出了超塑性拉伸变形的微分本构方程,从而解释了方程中应变硬化指数的力学涵义.导出了应变硬化指数的约束方程,定义了典型变形路径的应变硬化指数,导出了它们之间的相互关系.导出了典型变形路径应变硬化指数的测量公式和数值模拟的精确测量方法,以此为依据对应变硬化指数进行了实验测量,对测量方法和测量结果进行了精细分析.研究结果判明:应变硬化指数不仅不是常数,而且与应变的变化规律及变形路径有密切的联系;在一定变形路径下还与所用的测量公式有密切关系.因此,在引用应变硬化指数时,应该标明所对应的变形路径;在测量应变硬化指数时,应采用所对应变形路径的测量公式.
关键词:
超塑性
,
应变硬化指数
,
力学解析
,
实验测量
马品奎
,
宋玉泉
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00611
超塑性自由胀形实验中准确测量胀形件轮廓曲面以及曲面上各点的变形是建立超塑性自由胀形解析理论的重要基础.本工作依据自由胀形件轮廓为轴对称旋转曲面这一重要特征,将曲面测量问题转化为曲面上特征点的测量,采用双目立体视觉系统测量特征点的三维坐标,并进行曲线拟合以确定其轮廓曲面,计算几何参数,通过分析轮廓曲面上特征点位置变化以及两相邻特征点之间间距的变化来测量应变.介绍了双目立体视觉系统的组成和测量方法,以及系统模型、标定方法、消除高温影响和图像处理等关键环节,给出了胀形件几何参数和变形测量的方法,进行了测量实验.
关键词:
超塑性
,
自由胀形
,
双目立体视觉
,
测量
宋玉泉
,
马品奎
,
管志平
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00571
超塑性胀形是成形薄壁壳形件的重要技术,已经在航空技术领域占有重要地位.由于超塑性自由胀形是建立超塑胀形力学解析理论的重要依据,又是超塑胀形成形的必经阶段,而超塑自由胀形的轮廓曲面为轴对称旋转曲面,本文针对精确测量轴对称旋转曲面的几何参数尚存在的一些问题,提出了测量方法及基本原理,介绍了基于单目成像的图像采集系统及摄像机参数的标定方法,并对旋转体试件的成像测量进行分析,给出了误差补偿公式;对于实验中极点高度测量和实验后轮廓测量采用不同算法,以保证系统的实时性;为提高测量精度,采用亚像素算法,同时分析了误差产生的原因.
关键词:
超塑性
,
自由胀形
,
视觉测量
管志平
,
马品奎
,
宋玉泉
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00078
材料的拉伸断裂问题同时也是断裂延伸率问题,而材料的超塑性以其大的断裂延伸率为主要特征.自超塑性现象发现以来,人们从来没有停止过对超塑性大延伸率变形本质的探索.这方面的文献特别多,但主要集中在超塑性微观机理和变形机制方面,而对于超塑性变形力学规律方面的研究则相对较少.实际上,超塑性大延伸率与其力学稳定性密切相关,并由其特殊的断裂机制所决定.因此,本文首先从超塑性的微观断裂机制出发,着重回顾超塑性孔洞的形核、生长和连接的微观物理机制的研究进展.然后,主要从宏观力学稳定变形出发,回顾国内外有关超塑性拉伸过程中颈缩的产生和发展导致的断裂延伸率或极限应变的力学分析的研究工作,并作了相应的归类和评述.结论指出:尽管超塑性断裂机制的研究很多,但是缺乏统一的认识,仍需要长期的基础性工作.目前的首要任务就是从超塑性拉伸宏观力学规律出发,依据现代数值分析技术深入研究其力学稳定变形机制,以便揭示超塑性大延伸率现象的力学本质.在分析过程中,应采用精确定量的本构方程,并考虑变形路径等外部条件的影响.
关键词:
超塑性
,
拉伸
,
断裂延伸率
,
极限应变
,
孔洞
