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Mathematical Analysis on the Uniqueness of Reverse Algorithm for Measuring Elastic-plastic Properties by Sharp Indentation

材料科学技术（英文）

关键词: 反向算法 , 数学分析 , 弹塑性 , 压痕 , 特性 , 性质 , 测量 , 夏普

扁钢精整过程的有限元模拟

张宪 , 钟江 , 王扬渝 , 何洋 , 唐明

钢铁

为研究扁钢精整过程中的变形和轧制力的变化规律,利用弹塑性有限元方法建立了扁钢精整过程的分析模型,系统地模拟了扁钢精整的全过程.仿真结果表明:利用弹塑性有限元法模拟得到的扁钢精整后变形与实际变形基本吻合;且仿真所得的轧制力大小与物理测得的现场数据吻合较好,为精确计算各精整参数提供了参考数据.

关键词: 扁钢 , 精整 , 轧制力 , 弹塑性

滚弯成形解析建模与数值分析

赖松柏 , 陈同祥 , 于登云

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.05.005

建立了考虑材料塑性强化的滚弯成形力学分析解析模型,推导出了应力应变、残余应力以及回弹半径计算公式.基于非线性有限元软件,对滚弯成形进行了动态模拟,对应力应变状态、塑性应变分布、残余应力以及回弹等进行了分析计算,结果表明:板料滚弯成形初始效应明显,下压点附近曲率不均匀；采用足够的滚弯时间后,中间段的曲率均匀度很好；成形半径与上辊下压量呈近似幂函数关系；多道次滚弯可以减小两端的曲率波动和最大应力应变.最后通过与滚弯成形试验数据的对比,分析和验证了解析模型与数值模型的适用性和精度.

关键词: 滚弯成形 , 弹塑性 , 塑性强化 , 数值仿真 , 非线性有限元 , 回弹

粉末高温合金喷丸残余应力场的有限元模拟

林涛 , 何玉怀

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.z1.027

建立了两种三维有限元模型,采用弹塑性材料属性、无限元边界和显示分析求解.对于单丸冲击的情况,研究了喷丸速度、表面粗糙程度、时间间隔、冲击次数等因素影响残余应力场和等效塑性应变分布的一般规律;对于多丸冲击的情况,通过比较不同数目的丸粒冲击结果,来研究覆盖率对于残余应力场分布的影响规律.

关键词: 有限元 , 喷丸 , 无限元边界 , 弹塑性 , 残余应力 , 等效塑性应变

有限元方法在金属塑性成形中的应用

陆璐 , 王辅忠 , 王照旭

材料导报

有限元法是应用于金属塑性成形数值模拟中的一种有效的数值计算方法.详细介绍了弹塑性、刚塑性、粘塑性3种有限元法.刚塑性有限元法适用于大塑性变形,包括板带、型钢轧制和环件轧制的模拟分析等.弹塑性有限元法在金属塑性成形数值模拟中应用最广.与刚塑性方法相比,弹塑性有限元法还能有效处理卸载问题,计算残余应力和应变.而粘塑性有限元法适用于金属热变形或强化不显著的软金属变形.同时,结合国内外最新的具体实例说明了这些方法在金属塑性成形领域中的具体应用,展望了有限元方法在金属塑性成形中的发展.

关键词: 有限元法 , 弹塑性 , 刚塑性 , 粘塑性 , 金属塑性成形

基于应变软化深埋巷道含水围岩的弹塑性极限平衡分析

刘树新 , 刘长武 , 张飞 , 曹磊

黄金 doi:10.3969/j.issn.1001-1277.2011.01.007

在岩体内开挖巷道后,由于干扰了原岩应力分布和渗透水压力的作用,巷道含水围岩中呈现次生应力,这种新出现的不平衡应力是引起岩体产生变形、位移,甚至破坏的主要根源.以圆形截面巷道为例,结合莫尔-库仑理论从围岩弹塑性变形的角度出发,在考虑了围岩应变软化所引起围岩损伤的基础上,计算和分析了地下巷道含水围岩达到极限平衡时围岩塑性区范围与相应支护抗力之间的关系,为实际地下工程施工和支护提供了理论基础.

关键词: 深埋巷道 , 含水围岩 , 应变软化 , 弹塑性 , 损伤 , 支护抗力

温度和加载速率对LY12CZ薄板材料断裂韧性的影响

徐绯 , 刘斌 , 刘元镛

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2001.01.007

以飞机结构常用的铝合金材料LY12CZ为研究对象，研究了温度、加载速率对平面应力弹塑性Ⅰ型裂纹起裂和扩展的影响。通过实验研究和数值分析，得到了以下四点结论，(D用断裂丝片测量裂纹稳定扩展段的长度是可行的；(2)静态载荷作用下的起裂韧性变化不大，但随温度的升高，材料在裂纹扩展过程中断裂韧性会降低；(3)低速冲击载荷作用下的弹塑性动态起裂韧性比静态值要小40％；(4)与增量路径无关积分的计算结果进行比较，说明在本研究情况下，J积分可以作为材料断裂韧性的表征参量。

关键词: 弹塑性 , 温度 , 加载速率 , 断裂韧性 , 增量路径无关积分

静力隐式弹塑性有限元程序中关键技术问题的处理

徐伟力 , 杨玉英 , 林忠钦

材料科学与工艺 doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2000.02.007

过渡单元处理,接触判断方法是静力隐式弹塑性有限元程序中的两个关键技术问题,直接影响静力隐式程序的收敛性和它在板料成形数值仿真中的适用性.给出了这两个问题的处理方法,并在NUMISHEET93的标准考题得到应用验证,取得了较好的计算结果.

关键词: 静力隐式 , 弹塑性 , 有限元 , 板料成形

SCM435钢的拉伸实验研究

徐东 , 朱苗勇 , 唐正友 , 王壮飞 , 张素萍 , 姜涛

材料与冶金学报

用拉伸法研究了SCM435钢的室温变形,拉伸结果显示SCM435钢的塑性较好,断口为典型的杯锥状断口.在拉伸法测得SCM435钢的拉伸曲线的基础上,根据数据分析,求解出SCM435钢真实应力-应变曲线,分别回归得到弹性阶段及塑性阶段的应力应变模型,得到SCM435钢的弹塑性参数及最大均匀塑性变形点,得出形成颈缩的条件,求解出SCM435钢的应变应力与断面收缩率之间的关系.

关键词: 拉伸实验 , SCM435钢 , 应力-应变 , 弹塑性

梯度依赖的混凝土弹塑性非局部损伤的本构模型

杨璐 , 朱浮声 , 沈新普

材料研究学报 doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2007.05.006

以连续介质力学和不可逆热力学为基础,提出了新的混凝土弹塑性损伤本构模型.在该模型中采用了塑性应变εp、各向同性损伤标量D以及应变梯度(△)ε作为内变量,其中应变梯度反应了损伤的非局部性质,本模型是梯度依赖的非局部损伤模型,严格满足热力学的基本方程.应用梯度依赖弹塑性非局部损伤本构模型得出的结果比已有的混凝土损伤塑性模型更为合理.

关键词: 材料科学基础学科 , 弹塑性 , 本构模型 , 不可逆热力学 , 损伤 , 非局部的