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Ti40阻燃钛合金热变形的开裂预测

舒滢 , 曾卫东 , 张学敏 , 赵永庆 , 周义刚 , 周廉

稀有金属材料与工程

Ti40阻燃钛合金热变形困难且容易发生开裂.因此,研究该合金在不失效的情况下实现预期的变形就显得非常重要.本研究采用韧性断裂准则和有限元模拟相结合的方法,对Ti40合金热变形过程进行开裂预测.通过圆柱试样不同温度和应变速率的压缩模拟试验,发现在一定的变形条件下该合金会发生纵向开裂和剪切开裂.随后的有限元模拟获得了变形试样各个区间的应力-应变分布情况及演变过程,这被用来评价6种已有的韧性断裂准则对Ti40合金高温变形的初始开裂位置及损伤值预测的准确性.研究结果表明,只有Oyane韧性断裂准则能准确地预测试验范围内所有条件的Ti40合金的初始开裂位置和临界开裂值.

关键词: Ti40合金 , 韧性断裂准则 , 热变形 , 开裂预测 , 有限元模拟

基于韧性断裂准则用有限元方法预测镍涂层薄钢板的成形极限

周里群 , 李健 , 毛昭明 , 李玉平

机械工程材料

首先通过拉伸试验,得到了镍涂层薄钢板和低碳钢薄板的材料参数,然后利用有限元软件Abaqus/Explicit对镍涂层薄钢板的冲压成形过程进行了有限元模拟,得到了涂层和基体在冲压变形过程中的应力、应变以及断裂的初始位置及厚度分布,并通过Oyane韧性断裂准则预测了镍涂层薄钢板的成形极限;并将韧性断裂准则的理论计算、试验结果与有限元计算结果进行对比.结果表明:Oyane韧性断裂准则能够较好地预测镍涂层薄板的成形极限和失效的初始位置,预测值与试验值相差较小.

关键词: 韧性断裂准则 , 冲压成形 , 镍涂层薄板 , 成形极限 , 有限元法

一种改进的Cockroft-Latham断裂准则及其在液固挤压中的应用

刘健 , 齐乐华

稀有金属材料与工程

由于变形温度和应变速率是影响液固态Csf/Mg复合材料损伤行为的重要因素,因此将与变形温度和应变速率相关的Zener-Hollomon参数作为一个修正系数引入Cockroft-Latham断裂准则.采用高温及半固态单轴拉伸试验方法得到不同lnZ下Csf/Mg复合材料的断裂应变,通过非线性拟合确定了模型中的修正系数,从而得到改进的Cockroft-Latham断裂准则.将该断裂准则应用于液固挤压成形过程中的数值模拟,发现模拟结果与试验结果基本吻合.表明该断裂准则可以很好地应用于镁基复合材料液固挤压表面裂纹的预测.

关键词: 表面裂纹 , 液固挤压 , 韧性断裂准则 , 镁基复合材料 , 有限元模拟

基于应力成形极限图的6061铝合金成形特征

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64350-9

采用成形极限图准则和韧性断裂准则两个数值准则对6061铝合金的成形特征进行预测。将数值模拟结果与实验所得成形极限图和冲头力?位移图进行对比。采用Hecker半圆形冲头计算实验成形极限图。将实验成形极限图转化为成形极限应力图并导入 Abaqus 软件中对样品的缩颈进行预测。将成形极限应力图预测结果与实验所得成形极限应力图进行比较。结果表明，韧性断裂准则对6061铝合金成形极限图和成形极限应力图的预测精度较高。冲头的力?位移图模拟结果和实验结果对比表明模拟结果和实验结果吻合。

关键词: 6061铝合金 , 成形极限图 , 成形极限应力图 , 韧性断裂准则 , 有限元方法

金属韧性断裂准则的数值模拟和试验研究

黄建科 , 董湘怀

材料科学与工艺

对不同外形的45钢试件进行了拉伸、压缩和扭转等材料试验,对工程中常用的5个韧性断裂准则的适用范围进行了对比研究,并采用Gurson-Tvergaard(GT)多孔材料本构模型对试验过程进行了数值模拟.指出目前使用的断裂准则都不可能对材料在多种变形条件下给出一个固定临界值.根据金属成形工艺特点,综合考虑拉伸型和剪切型2种不同韧性断裂机制,提出一个统一的韧性断裂准则形式.试验和数值计算结果证明了该准则的有效性和普适性,进而利用单向拉伸和扭转试验确定的材料常数合理地预测压缩过程中的韧性断裂现象.

关键词: 韧性断裂准则 , 数值模拟 , 金属成形过程

基于Oyane韧性断裂准则的板料成形极限预测

余心宏 , 翟妮芝 , 翟江波

材料科学与工艺

本文基于Oyane韧性断裂准则,结合数值模拟方法,预测板料不同应变状态下的极限应变.准则中的材料参数通过单向拉伸和平面应变拉伸试验确定.在模拟胀形试验获得每一时间步应力、应变值的基础上,应用韧性断裂准则预测板料的成形极限.模拟结果表明用韧性断裂准则和数值模拟相结合的方法能成功获得板料的成形极限图.

关键词: 成形极限图 , 韧性断裂准则 , 数值模拟