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采用同步法合成聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络(PU/ER IPN)半硬泡沫.对IPN半硬泡沫进行了应变率在1.67×10~(-4)～1.67×10~(-2) s~(-1)范围内的静态压缩实验.研究表明,泡沫在平行发泡方向和垂直发泡方向上压缩应力一应变曲线没有明显区别.平行方向上的压缩应力-应变曲线表现出3个变形阶段:弹性阶段,"平台"阶段和"硬化"密实阶段.应力-应变曲线单调增加,平台阶段没有产生应变软化,整个压缩过程中试样变形是均匀分布的.IPN半硬泡沫材料在静态实验中存在明显的应变率效应.讨论IPN半硬泡沫的压缩力学本构关系.

关键词: 聚氨酯/环氧树脂互穿聚合物网络 , 半硬泡沫 , 静态压缩 , 本构关系

大幅面板材渐进折弯成形的本构建模及模拟

付泽民 , 莫健华 , 胡大超

材料科学与工艺

为了提高大幅面板材成形的模拟精度,在板材折弯平面应变假设条件下,推导出基于Hill各向异性屈服准则的弹塑性本构方程.借助ABAQUS有限元软件本构模块用户子程序接口,通过编程将上述推导的应力-应变本构关系显示表达式嵌入ABAQUS分析平台.以超长大开口半椭圆形工件成形为例,建立了大幅面钢板渐进折弯的三维弹塑性有限元模型,并数值模拟了多道次渐进折弯成形及回弹全过程.模拟效果和工程应用结果表明,与传统的基于平面应力假设的本构关系模型相比,采用平面应变假设的本构关系模型的模拟结果更接近实验值.

关键词: 板材渐进成形 , 本构关系 , 屈服准则 , 平面应变 , 数值模拟

TC4-DT钛合金热变形机制及加工图

雷文光 , 韩栋 , 张永强 , 毛小南 , 李金山 , 杨冠军

钛工业进展

用Gleeble-1500型热模拟机研究TC4-DT钛合金在850～1100℃、应变速率0.001～10 s－1、变形量70％条件下的高温压缩热变形行为，分析了该合金的流变应力行为以及显微组织演变规律，建立了该合金的本构关系模型以及热加工图。研究结果表明， TC4-DT 钛合金在两相区和β相区的热变形激活能分别为544.03 kJ· mol－1和264.32 kJ· mol－1 ，分别大于纯α相和纯β相的自扩散激活能，表明TC4-DT钛合金热变形由高温扩散以外的过程控制。在两相区热变形时，原始组织发生了不同程度的球化，且变形温度越低球化效果越好。在β相区热变形时，低应变速率下（0.001～0.1 s－1）主要发生动态再结晶，而高应变速率（1～10 s－1）下主要发生动态回复，动态再结晶行为受到抑制。 TC4-DT钛合金的失稳区主要分布在低温高应变速率区域，变形温度主要在850～940℃，应变速率主要在0.1～10 s－1，功率耗散率η值小于28％。

关键词: TC4-DT钛合金 , 热变形 , 本构关系 , 加工图

Modiifed Arrhenius-type Constitutive Model and Artiifcial Neural Network-based Model for Constitutive Relationship of 316LN Stainless Steel during Hot Deformation

An HE , Xi-tao WANG , Gan-lin XIE , Xiao-ya YANG , Hai-long ZHANG

钢铁研究学报(英文版)

关键词:

Aermet100钢高温变形行为及热加工图研究

乔慧娟 , 李付国 , 冀国良 , 肖美立

稀有金属材料与工程

通过热模拟压缩试验研究了Aermet 100钢在应变速率为0.01～50 s-1,变形温度为1073～1473 K和变形程度为0.05～0.9条件下的热变形行为,并采用正交分析方法研究了工艺参数(应变、应变速率、变形温度)对Aermet 100钢热变形流动应力的影响规律,建立了基于正交分析的回归型Aermet100钢的热变形本构方程.综合考虑应变速率和变形温度对材料微观结构及性能的影响,依据动态材料模型(DMM)建立了基于本构方程的Aermet1 00钢的热加工图,并利用热加工图确定了Aermet 100钢热变形时的流变失稳区,分析讨论了不同区域的Aermet100钢的高温变形特征.

关键词: Aermet100钢 , 本构关系 , 热加工图 , 变形特征

风积沙的掺入对浮石轻骨料混凝土性能的影响

董伟 , 申向东 , 林艳杰 , 何静 , 俞婷婷

硅酸盐通报

本文通过风积沙内掺替代部分河砂,分别掺入0％、10％、20％和30％质量的风积沙代替相同质量的河砂,配制风积沙浮石轻骨料混凝土.研究风积沙的掺入对混凝土立方体抗压强度与轴心抗压强度的影响,应用SEM从微观上观察内部的形貌变化特征,并通过轴心抗压应力-应变曲线与《轻骨料混凝土结构技术规程》的应力-应变关系曲线进行了对比,建立了风积沙浮石轻骨料混凝土的本构模型.结果表明:风积沙可以替代部分河砂作为混凝土的细骨料,且对抗压强度值的提升贡献较大,其替代率为20％～ 30％为宜;采用《轻骨料混凝土结构技术规程》中的应力-应变关系曲线的上升段与有理分式的下降段更能真实的反应浮石轻骨料混凝土的本构关系.

关键词: 风积沙 , 浮石轻骨料混凝土 , 抗压强度 , 应力-应变曲线 , 本构关系

Ti53311S钛合金热变形的组织和机制分析

王蕊宁 , 奚正平 , 赵永庆 , 戚运莲

稀有金属材料与工程

用Gleeble-1500型热模拟试验机对Ti53311S钛合金在温度为880～1080℃,应变速率为0.001～10 s-1的条件下进行高温压缩变形行为的研究.测试了其真应力.真应变曲线,采用双曲正弦本构方程计算出激活能,双相区为641 kJ/mol,β相区为244 kJ/mol.观察了变形后的显微组织,并分析了其变形机制.结果表明:该合金对温度和应变速率敏感,不同变形条件下应力值变化很大;应变速率敏感指数(m)随温度升高而降低,而变形激活能(Q)随温度升高而增大.合金的变形机制在双相区为晶界滑移和晶粒球化,在β单相区为动态回复.

关键词: Ti53311S钛合金 , 流变行为 , 本构关系 , 变形机制

Nb10Zr合金高温变形应变补偿型本构关系模型

武宇 , 宜楠 , 乔慧娟 , 郭海生 , 赵鸿磊 , 姚修楠

稀有金属材料与工程

针对一种新型的铌基高温功能合金Nb10Zr,在变形温度1273～1373 K和应变速率0.01～1 s-1条件下,利用Gleeble-1500型热模拟试验机进行等温恒应变速率压缩试验,对其高温变形行为进行研究,并建立了应变补偿的材料高温变形Arrhenius本构关系模型.确定了峰值应力、变形温度和应变速率之间的关系,并考虑了应变的影响,获得了变形激活能和本构方程中材料常数随应变的变化规律.结果表明,在较低温度下所建立的本构关系模型可以精确预测材料的变形行为,但随着变形温度的升高,本构模型的预测能力有所下降,但在所研究的变形温度和应变速率范围内应变补偿型本构关系模型能够满足工程需要,平均相对误差为4.3％.

关键词: Nb10Zr , 高温变形 , 本构关系 , 应变补偿

低应变率下聚乙烯醇缩丁醛的拉伸力学性能

陈素文 , 吴西强 , 戎文杰

高分子材料科学与工程

通过27种工况下的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)低应变率直接拉伸试验,研究了低应变率下PVB拉伸力学性能,并考虑了厚度、应变率和温度对其的影响.试验结果表明,试件厚度和加载应变率对PVB的力学行为影响较小,温度对其力学行为影响较大,说明PVB是一种温度敏感材料.基于不同温度下得到的试验结果,拟合了PVB应力-应变关系.采用拉伸松弛试验得到的松弛模量,应用时-温等效原理和弹性回复对应原理,建立了考虑松弛效应的PVB拉伸本构关系.

关键词: 聚乙烯醇缩丁醛 , 应变率 , 温度 , 拉伸性能 , 本构关系