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Johnson-Cook、修正的Zerilli-Armstrong及Arrhenius本构模型对奥氏体不锈钢流变应力的预测
1
作者 邬宇轩 李静媛 侯艳阳 《热加工工艺》 北大核心 2025年第8期17-23,16,共8页
研究了Johnson-Cook(JC)、修正的Zerilli-Armstrong(m-ZA)和应变补偿的Arrhenius型本构模型对304奥氏体不锈钢高温流变行为的表征能力。利用温度(1173~1473 K)、应变(0.1~0.8)和应变速率(0.01~10 s^(-1))等温热压缩试验的真应力-应变数... 研究了Johnson-Cook(JC)、修正的Zerilli-Armstrong(m-ZA)和应变补偿的Arrhenius型本构模型对304奥氏体不锈钢高温流变行为的表征能力。利用温度(1173~1473 K)、应变(0.1~0.8)和应变速率(0.01~10 s^(-1))等温热压缩试验的真应力-应变数据来计算3种本构模型的材料常数。通过比较预测结果的相关系数和平均绝对误差、描述变形行为的能力、涉及的材料常数的数量,评估了这3种模型的适用性。结果表明:JC模型无法很准确地描述304奥氏体不锈钢在上述热加工区域的流变行为;m-ZA模型的预测结果与试验数据吻合相对较好;应变补偿的Arrhenius型方程比修正的ZA模型需要更多的材料常数和更多的计算时间,但可以更准确地跟踪变形行为。 展开更多
关键词 304奥氏体不锈钢 变形行为 Johnson-Cook 修正的Zerilli-Armstrong Arrhenius型本构模型
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工程机械用Q1100钢的J-C本构修正模型 被引量：3
2
作者 罗登 赵菲 +3 位作者 刘丹 张青学 王莲芳 李红英 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期155-164,共10页
采用Gleeble-3800热模拟实验机研究了工程机械用Q1100钢在变形温度为850~1200℃、应变速率为0.01~10 s^-1条件下的热变形行为,得到了Q1100钢的真应力-真应变曲线,建立了原始J-C模型并对其进行修正,通过对比,验证了修正后模型的准确性。... 采用Gleeble-3800热模拟实验机研究了工程机械用Q1100钢在变形温度为850~1200℃、应变速率为0.01~10 s^-1条件下的热变形行为,得到了Q1100钢的真应力-真应变曲线,建立了原始J-C模型并对其进行修正,通过对比,验证了修正后模型的准确性。结果表明:Q1100钢的流变应力随变形温度的升高和应变速率的减小而降低,真应力-真应变曲线从动态回复型转变为动态再结晶型;原始J-C模型不适合高温下的流变行为预测,忽略了应变、应变速率和温度3个因素的相互影响,模型预测值与实验值的相关系数仅有0.96665;修正后的J-C模型弥补了这种缺陷,高温下仍具有较高的准确性,预测值与实验值的相关系数为0.99267,绝对误差在20 MPa以内的数据点占比为97.88%,平均相对误差为5.44%,预测精度较高。 展开更多
关键词 Q1100钢 热变形行为 原始j-c模型 修正j-c模型 误差分析
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15CrMoG合金钢Hansel-Spittel本构模型的建立与精度分析
3
作者 付文涛 王伟 +3 位作者 马世博 穆振凯 王宝雨 刘宏伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第6期206-214,共9页
目的掌握不同条件下15CrMoG的高温流变规律,为热加工工艺提供参考。方法在变形温度为900~1200℃、应变速率为5~20 s^(−1)条件下,采用Gleeble热模拟试验机对15GrMoG耐热钢进行等温压缩试验。基于试验数据,采用线性拟合及自定义非线性拟... 目的掌握不同条件下15CrMoG的高温流变规律,为热加工工艺提供参考。方法在变形温度为900~1200℃、应变速率为5~20 s^(−1)条件下,采用Gleeble热模拟试验机对15GrMoG耐热钢进行等温压缩试验。基于试验数据,采用线性拟合及自定义非线性拟合方法,求解Hansel-Spittel(H-S)本构模型的材料参数。由于H-S本构模型中的参数A对应变的敏感性较高,因此采用应变的多项式拟合方法,替代常规的数值平均法,以修正参数A,从而提升H-S模型的精度。结果随变形温度的降低或应变速率的升高,15CrMoG合金钢的真实应力-应变曲线整体向高应力区偏移,表明该合金钢的流动应力符合典型合金钢的热变形行为。所构建的本构模型的预测应力值与等温压缩试验应力值的相关系数R和平均绝对相对误差分别为0.99745和2.3243%。经修正后,相关系数R达到0.99813,同时平均绝对相对误差降低至1.8123%。结论对Hansel-Spittel进行修正可更准确地描述15CrMoG的高温变形行为,修正参数A后的H-S本构模型具有较高的准确性和预测效能。 展开更多
关键词 15CrMoG 等温压缩实验 高温变形行为 Hansel-Spittel本构模型 模型修正
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20Cr2Ni4A合金钢Hansel-Spittel本构模型的建立及应用
4
作者 付胜魁 王伟 +3 位作者 马世博 穆振凯 王宝雨 郭自洋 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第6期195-203,共9页
为准确描述20Cr2Ni4A合金钢的热变形行为,构建其Hansel-Spittel本构模型并实现工程应用,在变形温度为800~1000℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下,采用热模拟试验机进行等温压缩试验,基于试验获得真实应力-真实应变数据,构建20Cr2Ni4A... 为准确描述20Cr2Ni4A合金钢的热变形行为,构建其Hansel-Spittel本构模型并实现工程应用,在变形温度为800~1000℃,应变速率为0.001~1 s^(-1)条件下,采用热模拟试验机进行等温压缩试验,基于试验获得真实应力-真实应变数据,构建20Cr2Ni4A合金钢的Hansel-Spittel本构模型,分析模型精度并进行修正,以提高模型预测精度。结果表明修正后模型预测的应力值与试验应力值的相关系数R为0.9811,较修正前提高6.15%,平均绝对相对误差e_(AARE)为5.391%,较修正前降低35.50%。最后采用修正后的本构模型建立材料数据文件,采用Deform-3D软件模拟等温压缩过程,并对比分析数值模拟与等温压缩试验的应力应变数据,以验证模型的可靠性,结果表明,数值模拟的应力值与试验应力值的相关系数R为0.9540,平均绝对相对误差e_(AARE)为5.501%,验证了本构模型的可靠性。 展开更多
关键词 20Cr2Ni4A合金钢 Hansel-Spittel本构模型 模型修正 有限元模拟
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基于J-C模型440C不锈钢动态本构关系的修正 被引量：2
5
作者 王亮 贾海深 +1 位作者 张继林 罗文翠 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期805-813,共9页
为了构建合理描述440C不锈钢流动应力变化关系的本构模型,借助万能试验机和霍普金森压杆装置,分别进行了准静态和动态压缩试验。依据所获得的试验数据,对原J-C本构模型参数进行了标定,并探讨了其描述所研究材料应力流动行为的适用性和... 为了构建合理描述440C不锈钢流动应力变化关系的本构模型,借助万能试验机和霍普金森压杆装置,分别进行了准静态和动态压缩试验。依据所获得的试验数据,对原J-C本构模型参数进行了标定,并探讨了其描述所研究材料应力流动行为的适用性和预测准确性。基于分析的结果,提出了一种考虑应变、应变率和温度间相互耦合的修正J-C本构模型,并进行模型参数标定。将试验数据与模型预测值进行对比分析,并通过相关性系数R、平均相对误差AARE和平均均方根偏差RMSE三个统计参数,对所提出模型的有效性进行评价。结果表明,440C不锈钢的动态力学行为受应变、应变率和温度间耦合作用的共同支配,所提出修正J-C本构模型相关性系数R为0.9959,平均相对误差AARE为0.073,平均均方根偏差RMSE为0.7618,能够合理地描述其应力流动行为。 展开更多
关键词 440C 不锈钢 霍普金森压杆 j-c 本构模型 耦合作用
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SBF-AlSi12复合材料的力学性能及本构模型研究
6
作者 杜天冬 薛冰 +4 位作者 林谋金 高鹏飞 章欣宇 张露 周俊琪 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期209-217,共9页
针对高端行业中纤维增强铝基复合材料结构在服役过程中的安全需求,采用粉末冶金法制备不同短切玄武岩纤维(short basalt fiber,SBF)含量的AlSi12铝合金基复合材料(SBF_(x)-AlSi12,x=0、0.1、0.3、0.5wt.%),探讨了SBF添加量对其微观组织... 针对高端行业中纤维增强铝基复合材料结构在服役过程中的安全需求,采用粉末冶金法制备不同短切玄武岩纤维(short basalt fiber,SBF)含量的AlSi12铝合金基复合材料(SBF_(x)-AlSi12,x=0、0.1、0.3、0.5wt.%),探讨了SBF添加量对其微观组织形貌、密度、显微硬度和准静态压缩性能的影响,确定了最佳成分为SBF_(0.3)-AlSi12复合材料。为研究SBF_(0.3)-AlSi12复合材料在不同应变率和不同温度下的塑性流动应力特征及其本构模型,使用分离式霍普金森压杆(SHPB)对其开展了动态压缩试验。基于动静态压缩试验结果,对SBF_(0.3)-AlSi12复合材料的修正Johnson-Cook本构模型参数进行了拟合。结果表明:玄武岩纤维较为均匀地分布在铝合金基体中,使得制备出的复合材料密实度较高。与未增强的AlSi12铝合金相比,SBF的添加对于基体材料的性能改善作用较为明显。SBF_(0.3)-AlSi12复合材料的应变率强化效应敏感性较弱,但其表现出较为显著的温度软化效应,经过修正后的温度软化项能更好地反映屈服强度随温度变化的趋势。 展开更多
关键词 SBF_(x)-AlSi12复合材料 粉末冶金 动态力学 SHPB j-c本构模型
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J-C本构模型参数对45钢钻削仿真结果的影响规律 被引量：1
7
作者 程兰兰 熊良山 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第9期20-24,109,共6页
基于AdvantEdge FEM软件建立了45钢钻削过程的有限元数值仿真模型,通过单因素仿真试验获得了一组用标准麻花钻钻削45钢工件时的扭矩、轴向力、钻削温度和切屑形态仿真数据,并据此研究了45钢J-C本构模型的5个参数(屈服强度、硬化模量、... 基于AdvantEdge FEM软件建立了45钢钻削过程的有限元数值仿真模型,通过单因素仿真试验获得了一组用标准麻花钻钻削45钢工件时的扭矩、轴向力、钻削温度和切屑形态仿真数据,并据此研究了45钢J-C本构模型的5个参数(屈服强度、硬化模量、应变率敏感系数、温度软化系数、应变硬化指数)对钻削过程数值仿真结果的影响。结果表明,45钢J-C本构模型的5个参数对其钻削过程数值仿真结果的影响具有明显的规律性。在给定的工艺参数与工件材料J-C本构模型的5个参数的取值范围内,扭矩、轴向力与钻削温度受屈服强度、硬化模量、温度软化系数的影响较大;切屑卷曲半径的变化主要受屈服强度、温度软化系数、应变硬化指数的影响,与参数硬化模量、应变率敏感系数的关系不大。该结果对调整与优化用于钻削过程有限元数值仿真的工件材料J-C本构模型参数,获得准确的钻削过程数值仿真结果有一定的参考价值。 展开更多
关键词 钻削过程 有限元数值仿真 j-c本构模型参数 仿真结果 45钢
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基于功热转换机理修正SUS301L-MT不锈钢J-C本构模型 被引量：3
8
作者 丁浩谞 朱涛 +3 位作者 肖守讷 王小瑞 阳光武 杨冰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期97-103,110,共8页
在常温下对SUS301L-MT不锈钢进行了应变速率为0.0005 s^(-1)的准静态和0.1~500 s^(-1)的动态拉伸试验,基于经典J-C模型拟合得到其应力-应变曲线,通过最大拟合优度和匹配优度确定应变速率敏感系数,对经典J-C本构模型的模拟准确性进行分析... 在常温下对SUS301L-MT不锈钢进行了应变速率为0.0005 s^(-1)的准静态和0.1~500 s^(-1)的动态拉伸试验,基于经典J-C模型拟合得到其应力-应变曲线,通过最大拟合优度和匹配优度确定应变速率敏感系数,对经典J-C本构模型的模拟准确性进行分析;引入动态放大模量确定马氏体相变强化和绝热温升软化的临界应变,对J-C模型进行修正,并对修正模型的拟合结果进行了验证。结果表明:经典J-C本构模型无法准确描述试验钢在高应变速率塑性变形时的马氏体相变强化效应和绝热温升软化效应;修正后的J-C本构模型可准确描述应变速率在0.0005~500 s^(-1)时试验钢的力学行为,其匹配优度高达0.985,表明该模型合理有效。 展开更多
关键词 马氏体相变 绝热温升 SUS301L-MT不锈钢 修正j-c本构模型
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核电站常用管道材料J-C本构模型参数识别及验证
9
作者 高宁 徐刚 +5 位作者 张亮 陈勇 戴翔 贾文杰 赵弟宏 范霁康 《压力容器》 北大核心 2024年第6期8-15,共8页
针对核电站管道在受到地震等灾害产生的偶然冲击载荷作用时的应力流动与变形情况,采用电子万能试验机和高速拉伸试验机,分别对碳钢A106(A-106 GR.B)、不锈钢304L(A-312 TP304L)、合金钢A335(A-335 GR.P11)3种核电站常用的管道材料进行... 针对核电站管道在受到地震等灾害产生的偶然冲击载荷作用时的应力流动与变形情况,采用电子万能试验机和高速拉伸试验机,分别对碳钢A106(A-106 GR.B)、不锈钢304L(A-312 TP304L)、合金钢A335(A-335 GR.P11)3种核电站常用的管道材料进行准静态拉伸与动态拉伸试验,并根据试验所得结果拟合建立了3种材料的Johnson-Cook(J-C)本构模型。利用Abaqus有限元分析软件建立管道的冲击模型,并通过冲击试验台架对仿真结果进行验证。结果表明,3种材料都出现了明显的应变率强化效应,A335的抗冲击能力更好一些,304L与A106抗冲击能力差别不大。试验结果与仿真结果吻合度良好,拟合得到的J-C本构模型参数可靠性较高,能够准确地描述材料在冲击载荷下的应力流动与变形行为,对核电站常用管道受冲击载荷作用仿真分析研究具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 核电站管道 力学性能 j-c本构模型 冲击载荷
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Cu-Sn合金的高温修正非线性回归本构模型
10
作者 李冲冲 蔡军 +3 位作者 鱼祎雯 李清阳 李洋 强凤鸣 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期140-147,共8页
采用Gleeble-3800热模拟机进行了Cu-Sn合金在变形温度823~973 K、应变速率0.001~10 s^(-1)、真应变0.3、0.6和0.9下的高温压缩实验。基于实验结果,构建了Cu-Sn合金的修正非线性回归本构模型,并利用平均绝对相对误差eAAER证实模型的准确... 采用Gleeble-3800热模拟机进行了Cu-Sn合金在变形温度823~973 K、应变速率0.001~10 s^(-1)、真应变0.3、0.6和0.9下的高温压缩实验。基于实验结果,构建了Cu-Sn合金的修正非线性回归本构模型,并利用平均绝对相对误差eAAER证实模型的准确性。结果表明,随变形温度的升高和应变速率的降低,Cu-Sn合金的流变应力降低;应变速率为0.01~10 s^(-1)时流变应力呈现出峰值特征,峰值应力随着变形温度的降低和应变速率的增大而增大;应变速率为10 s^(-1)的试样在变形后期由于开裂而导致流变应力急剧下降;建立的修正非线性回归本构模型的eAAER为9.98%,表明模型能够准确地预测Cu-Sn合金的流变应力,具备较好的适用性。 展开更多
关键词 Cu-Sn合金 修正非线性回归 热压缩 本构模型
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基于逆向拟合法的H13钢J-C本构修正模型 被引量：1
11
作者 张静 张松 李斌训 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1808-1815,共8页
为了简化材料J-C本构模型的建立过程,提出一种基于自定义函数确定本构模型参数的逆向拟合法;通过准静态拉伸实验和霍普金森压杆实验获得H13钢在应变率为1~15000s^-1,温度为298~1073K条件下的真应力-真应变曲线;在总结不同的H13钢J-C本... 为了简化材料J-C本构模型的建立过程,提出一种基于自定义函数确定本构模型参数的逆向拟合法;通过准静态拉伸实验和霍普金森压杆实验获得H13钢在应变率为1~15000s^-1,温度为298~1073K条件下的真应力-真应变曲线;在总结不同的H13钢J-C本构模型并确定各材料参数范围的基础上,利用J-C本构函数对真应力-真应变曲线进行自定义函数逆向拟合,从而获得H13钢J-C本构模型在不同条件下的材料参数,并进一步建立材料参数关于温度和应变率的关系函数,确定H13钢在大应变率和高温条件下的J-C本构模型。研究结果表明:本文建立的修正型J-C本构模型能够真实地反映H13钢的流变行为。 展开更多
关键词 H13钢 流变应力 逆向拟合算法 修正型Johnson-Cook本构模型
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冲击载荷下20CrMnTi钢动态应力响应与考虑绝热温升修正J-C本构模型研究 被引量：13
12
作者 王佳斌 丁军 +3 位作者 宋鹍 黄霞 张晓迪 王路生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1067-1071,共5页
为研究20CrMnTi钢的动态应力响应,利用拉伸试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对20CrMnTi钢进行准静态拉伸和不同应变率下的动态压缩实验。结果表明:20CrMnTi钢具有应变率效应和增塑效应。但在动态压缩实验中20CrMnTi钢对应变率变... 为研究20CrMnTi钢的动态应力响应,利用拉伸试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对20CrMnTi钢进行准静态拉伸和不同应变率下的动态压缩实验。结果表明:20CrMnTi钢具有应变率效应和增塑效应。但在动态压缩实验中20CrMnTi钢对应变率变化不太敏感。考虑绝热温升的影响,对J-C本构模型进行修正。结果显示修正后的J-C本构模型可很好的描述20CrMnTi钢在动态冲击加载下的力学性能,为20CrMnTi钢在高速重载机械零件上的应用提供重要参考。 展开更多
关键词 20CrMnTi 钢 绝热温升 j-c 本构模型 分离式霍普金森压杆
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基于修正Mohr-Coulomb准则的弹塑性本构模型及其数值实施 被引量：90
13
作者 贾善坡 陈卫忠 +1 位作者 杨建平 陈培帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期2051-2058,共8页
针对Mohr-Coulomb准则高估岩土体抗拉性能的局限性,建立考虑最大拉应力准则的修正Mohr-Coulomb模型;系统地论述隐式本构积分算法的主要内容,推导相应的一致性刚度矩阵。以ABAQUS软件为平台,采用向后欧拉隐式应力积分算法编制了UMAT本构... 针对Mohr-Coulomb准则高估岩土体抗拉性能的局限性,建立考虑最大拉应力准则的修正Mohr-Coulomb模型;系统地论述隐式本构积分算法的主要内容,推导相应的一致性刚度矩阵。以ABAQUS软件为平台,采用向后欧拉隐式应力积分算法编制了UMAT本构程序,对单轴拉伸试验和三轴压缩试验进行数值模拟,对比分析ABAQUS自带模型和自编模型的优劣,结果表明编写的修正Mohr-Coulomb模型能够有效地反映岩土介质的抗拉性能,弥补了ABAQUS自带模型的不足。 展开更多
关键词 修正Mohr-Coulomb准则 本构模型 应力积分算法 UMAT
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基于J-C模型的45钢本构参数识别及验证 被引量：27
14
作者 魏刚 张伟 邓云飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期173-178,共6页
使用万能材料试验机、霍普金森拉杆(SHTB)和Taylor撞击试验研究了调质处理的45钢在常温～1 000℃、应变率10^(-4)～10~3 s^(-1)下的力学行为。拟合试验数据,结合Taylor撞击试验反算,得到了J-C本构相关参数和C-L断裂准则的模型参数。通... 使用万能材料试验机、霍普金森拉杆(SHTB)和Taylor撞击试验研究了调质处理的45钢在常温～1 000℃、应变率10^(-4)～10~3 s^(-1)下的力学行为。拟合试验数据,结合Taylor撞击试验反算,得到了J-C本构相关参数和C-L断裂准则的模型参数。通过对高速下Taylor撞击试验中弹体变形和断裂的数值仿真与试验结果的比较,验证了模型及参数对预测调质处理的45钢动态大变形和断裂的有效性。 展开更多
关键词 固体力学 j-c本构模型 C-L断裂准则 Taylor撞击试验 45钢
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岩石损伤软化的修正本构模型 被引量：7
15
作者 李博 吴润江 高为超 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期783-786,共4页
利用服从Weibull分布的岩石微元强度表示方法,基于Drucker-Prager破坏准则,通过引入损伤变量的修正系数,利用应力-应变关系曲线峰值点处的应力、应变确定Weibull分布参数的关系式,建立不同围压下的损伤软化本构模型。该模型参数较少且... 利用服从Weibull分布的岩石微元强度表示方法,基于Drucker-Prager破坏准则,通过引入损伤变量的修正系数,利用应力-应变关系曲线峰值点处的应力、应变确定Weibull分布参数的关系式,建立不同围压下的损伤软化本构模型。该模型参数较少且易于确定,其参数的确定方法揭示了模型参数的物理意义。与前人的研究成果进行对比分析,结果表明该模型比未修正前有着明显的优越性,且与实测结果吻合较好,分析结果显示出该模型的合理性。 展开更多
关键词 岩石 损伤 软化 修正 本构模型
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基于修正Drucker-Prager Cap模型的金属粉末成形本构模型参数确定方法 被引量：4
16
作者 周蕊 李璐璐 +2 位作者 谢东 张建国 吴孟丽 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1020-1025,共6页
针对修正Drucker-Prager Cap模型参数复杂且难准确获取的问题,提出一种采用相对简单实验操作结合联合仿真反演优化确定模型参数的方法,用于金属粉末成形的数值模拟。首先通过实验分析与理论推导,确定重点反演优化参数,即偏心距参数R;采... 针对修正Drucker-Prager Cap模型参数复杂且难准确获取的问题,提出一种采用相对简单实验操作结合联合仿真反演优化确定模型参数的方法,用于金属粉末成形的数值模拟。首先通过实验分析与理论推导,确定重点反演优化参数,即偏心距参数R;采用联合仿真反演优化方法,借助ABAQUS有限元及二次开发平台与MATLAB优化算法,对参数R进行反演计算,进而完成相关硬化参数的确定;以金属粉末Distaloy AE为例,讨论参数R不同函数表达形式的反演结果对粉末压制成形过程数值模拟的影响。研究结果表明,偏心距参数R2及其关联的硬化参数比R1在压制力、脱模力、相对密度和残余应力数值模拟方面具有更高的准确性。 展开更多
关键词 金属粉末成形 本构模型参数 修正Drucker-Prager Cap模型 反演优化
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强腐蚀桥梁钢Q345的J-C本构模型及数值模拟 被引量：5
17
作者 张浩 乔文靖 +1 位作者 杨帆 朱浩云 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2021年第6期99-104,共6页
为了研究桥梁钢Q345在强酸腐蚀下的应力流动变化规律,将18根桥梁钢Q345试件置于质量分数为36%工业盐酸中,分别浸泡0、1、4、12、48、72 h,并通过准静态拉伸试验得到工程应力-应变曲线,利用Origin软件对颈缩前的真实应力-应变曲线进行拟... 为了研究桥梁钢Q345在强酸腐蚀下的应力流动变化规律,将18根桥梁钢Q345试件置于质量分数为36%工业盐酸中,分别浸泡0、1、4、12、48、72 h,并通过准静态拉伸试验得到工程应力-应变曲线,利用Origin软件对颈缩前的真实应力-应变曲线进行拟合,获得了基于J-C模型的强腐蚀桥梁钢Q345弹塑性本构关系。在此基础上,建立ABAQUS有限元模型并加入柔性金属损伤演化以模拟钢板的应力流动规律及颈缩破坏,分析不同强酸腐蚀时间对桥梁钢Q345力学性能退化的影响。结果表明:腐蚀率为0.53%、1.22%、2.47%、4.12%、4.98%的桥梁钢Q345弹性模量分别下降了1.26%、2.36%、4.04%、7.01%、10.93%,屈服强度分别下降了0.61%、2.61%、3.56%、5.37%、6.82%,极限强度分别下降了0.42%、2.31%、3.57%、4.58%、6.42%;腐蚀时间超过12 h后,桥梁钢板的力学性能下降速率曲线较为平缓。J-C本构模型能很好地模拟强腐蚀下桥梁钢的应力流动,采用柔性损伤演化能准确地模拟强腐蚀钢材的延性退化行为。 展开更多
关键词 强腐蚀 桥梁钢Q345 j-c本构模型 有限元模拟 柔性损伤
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基于材料参数修正的6013铝合金热变形本构模型优化 被引量：5
18
作者 肖罡 李落星 叶拓 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1393-1400,共8页
为建立精确描述材料变形时热力学参数间重要关系的数学模型,采用Gleeble-3500热模拟机测试研究6013铝合金在温度为340~500℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)范围内的平面应变热压缩变形行为,讨论材料参数对幂函数(PF)和双曲正弦函数(HS)本... 为建立精确描述材料变形时热力学参数间重要关系的数学模型,采用Gleeble-3500热模拟机测试研究6013铝合金在温度为340~500℃、应变速率为0.001~10 s^(-1)范围内的平面应变热压缩变形行为,讨论材料参数对幂函数(PF)和双曲正弦函数(HS)本构模型(CM)精度的影响,对比分析优化后两类本构模型各自的优势。结果表明:温度系数(b)的修正对反求参数(a)的优化效果显著,将直接影响PFCM的预测精度;通过指数函数替换多项式对HSCM参数进行修正,可在保证预测精度的同时大幅减少计算工作量;PFCM在ε≥0.01 s^(-1)时的预测精度较高,平均相对误差仅为5.209%;HSCM在ε≤0.01 s^(-1)时的预测精度较高,平均相对误差仅为5.226%。 展开更多
关键词 6013铝合金 平面热压缩 流变应力 本构模型 材料参数修正
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DP工艺Inconel 718合金高温流变曲线修正及应变本构模型 被引量：3
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作者 司家勇 廖晓航 +1 位作者 黄再旺 江亮 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3361-3369,共9页
采用等温热压缩实验研究DP工艺Inconel 718合金在变形温度为900~1060℃,应变速率为0.001~0.5 s^(-1)条件下的高温流变行为,分析摩擦因数和绝热温升对真应力-真应变曲线的影响,并对摩擦引起的流变应力误差进行了修正,建立了基于应变量的... 采用等温热压缩实验研究DP工艺Inconel 718合金在变形温度为900~1060℃,应变速率为0.001~0.5 s^(-1)条件下的高温流变行为,分析摩擦因数和绝热温升对真应力-真应变曲线的影响,并对摩擦引起的流变应力误差进行了修正,建立了基于应变量的应变本构模型。结果表明:随着应变速率的增大和变形温度的降低,摩擦因数的影响趋于明显,变形激活能和材料常数是应变量的函数。对引入应变量参数建立的用于预测工艺处理的Inconel718合金不同变形量时的流变应力本构模型进行误差分析,其实验值与预测值的相关性系数为0.998,平均相对误差绝对值为3.87%,能够用于准确预测不同变形量时合金的流变应力值。 展开更多
关键词 INCONEL 718合金 DP工艺 流变行为 应力修正 本构模型
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7050铝合金修正本构模型及Zener-Hollomon参数演化 被引量：6
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作者 夏洪均 唐全波 +1 位作者 王敬 梁强 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期149-156,共8页
依据等温热压缩结果,研究了均匀化7050铝合金在变形温度为300~450℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)及应变量为0.9下的变形行为。提出了一种考虑变形条件与材料参数耦合关系的修正Arrhenius本构模型。结果表明,该修正本构模型的平均绝对百... 依据等温热压缩结果,研究了均匀化7050铝合金在变形温度为300~450℃、应变速率为0.001~1 s^(-1)及应变量为0.9下的变形行为。提出了一种考虑变形条件与材料参数耦合关系的修正Arrhenius本构模型。结果表明,该修正本构模型的平均绝对百分比误差和均方根误差分别为2.093%和1.983 MPa,说明该修正本构模型的预测精度较高。此外,由修正模型计算得到的拓展值与实验获得的真应力-真应变曲线的变化规律一致,也证明了修正本构模型具有较好的精确度与扩展性。最后,根据修正本构模型计算了7050铝合金在不同变形条件下的变形激活能Q和Zener-Hollomon参数(Z参数),分析了Z参数对变形组织的影响,结果表明,ln Z随变形温度和应变速率的增加而降低,并且随着ln Z的降低,其变形微观组织形态由动态回复逐渐转变为动态再结晶。 展开更多
关键词 7050铝合金 热压缩 修正本构模型 ZENER-HOLLOMON参数
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