岩石塑性应变梯度与Ⅱ类岩石变形行为研究 被引量：47

1

作者 潘一山 徐秉业 王明洋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期471-474,共4页

提出了岩石塑性变形的应变梯度理论,并采用该理论解释了岩石力学界长期争论的关于Ⅱ类岩石变形行为是否存在的问题。文中证明Ⅱ类岩石变形行为是有条件存在的,只要岩石试件的长度L,弹性模量E,峰值后降模量λ及岩石内部长度l 满 足1 - 2 ... 提出了岩石塑性变形的应变梯度理论,并采用该理论解释了岩石力学界长期争论的关于Ⅱ类岩石变形行为是否存在的问题。文中证明Ⅱ类岩石变形行为是有条件存在的,只要岩石试件的长度L,弹性模量E,峰值后降模量λ及岩石内部长度l 满 足1 - 2 π(1 + Eλ) lE > 0 ,就会出现Ⅱ类变形行为。 展开更多

关键词 岩石 塑性应变梯度 Ⅱ类变形曲线

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基于塑性应变梯度理论的材料失稳型冲击地压触发判据 被引量：5

2

作者 范金洋 姜德义 +3 位作者 欧阳振华 杨涛 陈结 刘文浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2959-2966,共8页

为研究材料失稳型冲击地压失稳的发生判据,开展了摄像实时观测情况下,煤体受端部位移约束的冲击倾向性煤体压缩破坏实验。首先,探索了实验室尺度下冲击煤体的破裂特征,然后采用有限元数值分析的方法对比分析了工程尺度下煤体发生冲击地... 为研究材料失稳型冲击地压失稳的发生判据,开展了摄像实时观测情况下,煤体受端部位移约束的冲击倾向性煤体压缩破坏实验。首先,探索了实验室尺度下冲击煤体的破裂特征,然后采用有限元数值分析的方法对比分析了工程尺度下煤体发生冲击地压前的破裂趋势。最终基于实验和数值分析结果,建立了塑性应变梯度理论下的材料失稳型冲击地压的触发判据。冲击煤体压缩破坏实验结果表明:端部约束煤体发生破坏时,煤体呈现冲击破坏的特点,并分阶段发展,每个阶段都伴随着不同程度的声音信号与相关的特征信息。当应力达到强度的60%时,有少量煤体喷射;达到78%以上时,较多的煤体发生冲击,具有明显的喷射特点;接近峰值强度时,有大量煤体臌出,但无喷射特点。煤体破裂形式整体上表现为拉剪混合破裂,形成的破裂面呈内凹三角形状,与冲击地压现场煤体破裂面类似,表明实验结果具有一定的参考意义。不同高径比的煤体破坏的峰值强度略有不同,小高径比煤样的抗压强度稍大、破裂面内凹深度减小。采用有限元数值分析方法显示,巷道侧壁围岩容易在巷道变形过程中形成内凹三角形状的塑性变形集中带,从而在冲击地压发生中形成三角状的破裂面。基于内凹破裂面形态和塑性应变梯度理论,采用应变软化本构,从静力平衡和能量平衡角度,建立了煤体发生破坏前材料冲击失稳的判定准则。 展开更多

关键词 冲击地压 材料失稳型 塑性应变梯度 应力集中 失稳准则 煤体破坏

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地震包体形成的塑性应变梯度理论 被引量：1

3

作者 袁旭东 范厚彬 潘一山 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 1999年第6期566-569,共4页

采用应变梯度理论，解释了地震包体的形成，给出了包体宽度w＝2πl，其中l是岩石内部特征长度．

关键词 岩石 地震包体 塑性应变梯度 包体形成 地震成因

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基于应变梯度理论的跨尺度冲击损伤和疲劳研究

4

作者 於之杰 王向盈 +2 位作者 孙启星 孙伟 郭玉佩 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第7期154-166,共13页

为实现兼顾材料尺度效应和建模预测效率的冲击损伤和冲击疲劳研究方法,立足冲击损伤和疲劳过程中的金属塑性变形机理,研究了冲击损伤过程中尺度效应影响下的材料构效行为,建立了金属材料的去局域化、跨尺度冲击损伤本构理论,形成了面向... 为实现兼顾材料尺度效应和建模预测效率的冲击损伤和冲击疲劳研究方法,立足冲击损伤和疲劳过程中的金属塑性变形机理,研究了冲击损伤过程中尺度效应影响下的材料构效行为,建立了金属材料的去局域化、跨尺度冲击损伤本构理论,形成了面向先进制造多尺度金属材料的冲击损伤和疲劳的仿真方法。该方法利用低阶应变梯度理论实现尺度效应描述,在Johnson-Cook冲击动力学模型和Lemaitre冲击损伤模型的基础上,实现了跨尺度冲击动力学及损伤演化的描述,并可以在VUMAT子程序中便捷地实现该本构的有限元计算。有限元结果表明,材料的不均匀变形带来了较高的应变梯度,使得材料的应力水平在加工硬化及应变率硬化效应上进一步提升,同时也让材料更快地进入损伤阶段,导致承载力降低或提前失效,这与金属材料在强度与韧性间的拮抗关系保持了一致。 展开更多

关键词 冲击损伤 冲击疲劳 跨尺度力学 应变梯度塑性

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基于高阶应变梯度塑性理论的受限薄层剪切问题研究 被引量：1

5

作者 华奋飞 罗彤 +1 位作者 雷剑 刘大彪 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期399-408,共10页

针对受限金属薄层在剪切塑性变形时出现明显尺度效应这一问题,现有理论分析多采用纯剪切假设和传统钝化边界条件,其理论预测与实验结果不符.文章采用黏弹塑性本构模型,对Gudmundson高阶应变梯度塑性理论进行了有限元实现,深入研究了金... 针对受限金属薄层在剪切塑性变形时出现明显尺度效应这一问题,现有理论分析多采用纯剪切假设和传统钝化边界条件,其理论预测与实验结果不符.文章采用黏弹塑性本构模型,对Gudmundson高阶应变梯度塑性理论进行了有限元实现,深入研究了金属薄层受限剪切的塑性变形机理.考虑因界面倾斜引起的附加压应力,采用自定义平面单元对材料的压缩-剪切组合变形进行了有限元模拟.根据表面解锁的物理机制,引入“软-硬”中间态的边界条件.结果表明,在压缩-剪切组合变形条件下,受限薄层的剪切流动应力明显低于纯剪切条件下的流动应力,而压应力的存在降低了剪切屈服强度.利用周期性钝化边界条件,能够定量描述界面处几何必需位错饱和引起的边界条件变化,理论预测与实验结果吻合.相关研究揭示了加载方式和高阶边界条件在受限薄层剪切尺度效应问题中的重要作用. 展开更多

关键词 应变梯度塑性 剪切变形 尺度效应 钝化效应 高阶边界条件

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考虑塑性应变率梯度的单轴压缩岩样轴向响应 被引量：15

6

作者 王学滨 潘一山 于海军 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期943-946,共4页

基于剪切应变率梯度格式,采用解析方式研究了岩石材料在单轴压缩条件下的应变软化的结构响应。根据非局部连续介质模型,提出了一维二阶剪切应变率梯度格式。非局部剪切应变率与局部剪切应变率及其二阶梯度有关。将经典塑性理论中的局部... 基于剪切应变率梯度格式,采用解析方式研究了岩石材料在单轴压缩条件下的应变软化的结构响应。根据非局部连续介质模型,提出了一维二阶剪切应变率梯度格式。非局部剪切应变率与局部剪切应变率及其二阶梯度有关。将经典塑性理论中的局部剪切应变率替换为非局部剪切应变率,可以直接得到局部剪切应变率的封闭解析解,而不必通过将局部剪切应变对时间求导获得。通过对局部剪切应变率积分,得到了沿剪切带方向的相对剪切速度。试件峰值强度后的端部速度由弹性及塑性两部分构成。前一部分由虎克定律描述;后一部分与相对剪切速度有关。对弹性及塑性两部分速度求和,得到了单轴压缩岩样剪切破坏问题轴向响应的解析式。研究表明:试样高度越大、内部长度越小、剪切软化模量越大及泊松比越小,则岩样的轴向响应倾向于脆性。根据岩样与矿柱的相似性,岩样响应倾向于脆性,意味着矿柱将失去稳定性,发生矿柱岩爆。目前的基于剪切应变率梯度格式的主要优点是简洁。 展开更多

关键词 梯度塑性理论 非局部模型 应变率 局部化 剪切带 轴向响应 应变软化 稳定性 塑性应变率梯度

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岩石试件尺寸效应的塑性剪切应变梯度模型 被引量：40

7

作者 王学滨 潘一山 宋维源 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期711-713,共3页

利用剪切应变梯度塑性理论 ,假设剪切带内部的岩石为剪切破坏 ,建立了单轴受压岩石试件尺寸效应的塑性剪切应变梯度模型 ,并模拟了剪切带倾角、参数k1和k2 对单轴受压岩石试件软化段应力 -应变关系的影响规律。局部化是尺寸效应的原因。

关键词 岩石试件 塑性剪切应变梯度模型 单轴压缩 梯度塑性理论 剪切破坏 剪切应变 尺寸效应 应变局部化

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基于应变梯度塑性理论的纪念币压印成形数值模拟 被引量：3

8

作者 易国锋 李巧敏 +1 位作者 钟文 柳玉起 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1369-1374,共6页

为了准确体现纪念币压印成形工艺中由于精细浮雕导致的尺寸效应,从Taylor位错模型出发,基于应变梯度塑性理论,建立了压印成形的本构方程。采用纳米压痕试验,获得了Ag999的材料内禀尺寸以及统计存储位错密度和几何必须位错密度的非线性... 为了准确体现纪念币压印成形工艺中由于精细浮雕导致的尺寸效应,从Taylor位错模型出发,基于应变梯度塑性理论,建立了压印成形的本构方程。采用纳米压痕试验,获得了Ag999的材料内禀尺寸以及统计存储位错密度和几何必须位错密度的非线性耦合关系。将建立的本构方程用于计算某钥匙纪念币压印成形过程中的压印力变化曲线,并与试验结果进行对比,结果表明,建立的本构方程能够体现压印成形工艺中的尺寸效应,可有效改善压印力的预测精度。 展开更多

关键词 纪念币 压印成形 Taylor位错模型 应变梯度塑性 尺寸效应

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运用应变梯度塑性理论模拟颗粒增强铝合金强度及延伸率的尺寸效应 被引量：3

9

作者 周丽 李守新 黄树涛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2101-2105,共5页

运用基于细观机制的应变梯度塑性理论模拟了不同晶粒尺度、不同第二相颗粒直径及体积分数的铝合金应力应变曲线。结果表明,在相同条件下,随着第二相颗粒直径的减小,或随着第二相体积分数的增加,合金的强度明显增强。相反,随着第二相颗... 运用基于细观机制的应变梯度塑性理论模拟了不同晶粒尺度、不同第二相颗粒直径及体积分数的铝合金应力应变曲线。结果表明,在相同条件下,随着第二相颗粒直径的减小,或随着第二相体积分数的增加,合金的强度明显增强。相反,随着第二相颗粒体积分数的增加,或随着第二相颗粒直径的减小,合金的均匀延伸率均有所下低。同时对不同晶粒尺寸的铝合金应力应变相应的分析表明,第二相颗粒分布的不均匀性对其力学性能也有一定的影响。 展开更多

关键词 应变梯度塑性 有限元 铝合金 尺寸效应

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单轴压缩下岩石应变局部化的应变梯度塑性解 被引量：5

10

作者 陈刚 潘一山 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期694-699,共6页

通过在屈服函数中引入材料内部长度建立应变梯度塑性增量本构关系,对岩石材料在单轴压缩条件下应变局部化的二维情况进行了研究。首先,建立了在Mises屈服准则下平面应变情况的岩石材料应变局部化带的带宽与其倾角的关系式,讨论了其带宽... 通过在屈服函数中引入材料内部长度建立应变梯度塑性增量本构关系,对岩石材料在单轴压缩条件下应变局部化的二维情况进行了研究。首先,建立了在Mises屈服准则下平面应变情况的岩石材料应变局部化带的带宽与其倾角的关系式,讨论了其带宽的分布范围和最大值与最小值形成的条件,给出岩石材料破坏Ⅰ,Ⅱ类变形的条件,并推出破坏的临界角度;其次,对岩石材料Ⅰ类变形进行了详细地分析,讨论了在不同泊松比n和lE条件下材料应变局部化带的倾角的变化范围;最后,利用所得的结论同材料破坏的库仑准则进行对比研究,对内摩擦系数给予了合理的解释。 展开更多

关键词 应变梯度 应变梯度塑性理论 应变局部化带

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微结构的应变梯度塑性理论及在岩体中的应用 被引量：1

11

作者 陈刚 潘一山 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2001年第4期517-518,共2页

就近年来发展起来的微结构的应变梯度塑性理论产生﹑发展及其应用进行了回顾,并对其中主要的三种应变梯度塑性理论:CSSG及MSG理论进行了简要的介绍,对该理论在岩体中的应用给出了简介。

关键词 尺度效应 微结构 岩体 应变梯度塑性理论 本构关系模型 材料力学

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基于应变梯度塑性理论的AISI4340微细铣槽研究

12

作者 孟杰 雷贞贞 刘敏 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期110-113,共4页

针对AISI 4340合金钢在微尺度加工时的力学特点,基于Johnson-Cook模型,结合应变梯度塑性理论,建立适用于微细铣削加工的AISI 4340本构模型,并根据刀具材料的物理性能建立微铣刀的仿真模型,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)自适应网格技术进... 针对AISI 4340合金钢在微尺度加工时的力学特点,基于Johnson-Cook模型,结合应变梯度塑性理论,建立适用于微细铣削加工的AISI 4340本构模型,并根据刀具材料的物理性能建立微铣刀的仿真模型,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)自适应网格技术进行微细铣槽的有限元仿真,得到了不同转速、不同进给量下微细铣削过程中铣削力的大小,并与相应的物理实验结果进行对比,验证了所建模型的正确性,为微细铣削的进一步研究奠定了基础。 展开更多

关键词 AISI 4340 微细铣槽 Johnson-Cook材料模型 应变梯度塑性理论 微铣削力

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基于应变梯度理论的韧性剪切带理论研究 被引量：12

13

作者 王学滨 潘一山 马瑾 《地质力学学报》 CSCD 2002年第1期79-86,共8页

地质领域中存在的大量事实都可以归为应变局部化范畴 ,韧性剪切带是剪切应变局部化带。本文首次应用应变梯度塑性理论对韧性剪切带进行了理论分析。获得了韧性剪切带内部局部剪应变 (率 )分布规律 ,剪切带错动总位移及剪切带法向位移的... 地质领域中存在的大量事实都可以归为应变局部化范畴 ,韧性剪切带是剪切应变局部化带。本文首次应用应变梯度塑性理论对韧性剪切带进行了理论分析。获得了韧性剪切带内部局部剪应变 (率 )分布规律 ,剪切带错动总位移及剪切带法向位移的理论表达式 ,以及韧性剪切带内部体积应变 (率 )和孔隙率分布规律。剪应变局部化导致了体积应变和孔隙率局部化。随着应变软化的加剧 ,剪应变、体积应变和孔隙率局部化加剧 ;随着应力率绝对值的增加 ,剪应变率、体积应变率集中程度增强。 展开更多

关键词 应变局部 韧性剪切带 应变梯度塑性理论 剪应力 体积应变 空隙率

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考虑围压及孔隙压力的岩石试件应力与应变关系解析 被引量：11

14

作者 王学滨 潘一山 《地质力学学报》 CSCD 2001年第3期265-270,共6页

假设剪切带内部的岩体为剪切破坏 ,利用剪切应变梯度塑性理论 ,解析得出了考虑围压和孔隙压力的岩石试件应力与应变的关系 ,解析解与众多的实验研究结果比较一致 ,围压效应和孔隙压力效应是局部化所致 。

关键词 应变梯度塑性理论 围压 孔隙压力 局部化 岩石 应力 应变

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考虑尺寸效应的厚壁圆筒统一塑性极限解 被引量：2

15

作者 高洪伟 何丽莎 张永强 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期684-687,共4页

为了扩大传统厚壁圆筒塑性极限理论的应用范围,基于俞茂宏统一屈服准则和应变梯度塑性理论,对由拉压强度相等的线性硬化材料组成的受内压厚壁圆筒进行塑性极限分析,得到考虑尺寸效应的厚壁圆筒统一塑性极限解.该统一解可以适用于各种拉... 为了扩大传统厚壁圆筒塑性极限理论的应用范围,基于俞茂宏统一屈服准则和应变梯度塑性理论,对由拉压强度相等的线性硬化材料组成的受内压厚壁圆筒进行塑性极限分析,得到考虑尺寸效应的厚壁圆筒统一塑性极限解.该统一解可以适用于各种拉压强度相等的材料,现有相应的传统解均为它的特例.利用得到的统一解,分析圆筒塑性极限荷载的尺寸效应.结果表明,当厚壁圆筒的特征尺寸为μm量级时,塑性极限荷载有显著的尺寸效应.研究厚壁圆筒塑性极限荷载和材料硬化程度的关系,发现塑性极限荷载随着材料的硬化程度增加而增大. 展开更多

关键词 统一屈服准则 应变梯度塑性 厚壁圆筒 尺寸效应 塑性极限

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微电子材料在微塑成形中的尺度效应 被引量：2

16

作者 王匀 孙日文 +2 位作者 许桢英 张凯 袁国定 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A02期926-929,共4页

微电子材料在微机电系统（MEMS）的发展中越来越受到青睐，但是其工艺加工的不足限制了实际应用的步伐。微塑性成形可以成形微电子器件，由于其尺寸微型化，在微塑性成形中存在一个不可避免的“尺度效应”问题，尺度效应表现在材料的流... 微电子材料在微机电系统（MEMS）的发展中越来越受到青睐，但是其工艺加工的不足限制了实际应用的步伐。微塑性成形可以成形微电子器件，由于其尺寸微型化，在微塑性成形中存在一个不可避免的“尺度效应”问题，尺度效应表现在材料的流动行为、成形中摩擦效应和实验结果的分散性上。在介绍尺度效应的基础上对其进行了分类，给出了判断标准，并从流动应力、晶粒尺度、摩擦效应和温度效应等方面综述了尺度效应对微塑性成形的影响。由于基于连续介质的传统塑性力学理论无法解释微塑性成形过程中的尺度效应，因此引入了非均匀介质的塑性应变梯度理论并进行了探讨，最后指出了尺度效应的研究发展方向，从而促进微电子材料的开发应用。 展开更多

关键词 微塑性成形 微电子材料 尺度效应 流动 应力 塑性应变梯度

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金属成形中韧性断裂准则的细观损伤力学研究进展 被引量：13

17

作者 黄建科 董湘怀 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1748-1753,1757,共7页

随着韧性材料内细观损伤发展机制的深入研究,细观损伤力学在预测金属材料发生韧性断裂的过程中发挥着越来越重要的作用.与传统的宏观断裂力学不同,细观损伤力学侧重于研究材料内细观损伤的演化对于材料宏观断裂的影响.介绍了细观损伤力... 随着韧性材料内细观损伤发展机制的深入研究,细观损伤力学在预测金属材料发生韧性断裂的过程中发挥着越来越重要的作用.与传统的宏观断裂力学不同,细观损伤力学侧重于研究材料内细观损伤的演化对于材料宏观断裂的影响.介绍了细观损伤力学发展的背景;阐述了细观损伤力学的研究现状;探讨了细观损伤力学发展过程中所面临的一些问题和应变梯度塑性理论对于细观损伤力学发展的推动作用. 展开更多

关键词 韧性断裂 细观损伤力学 应变梯度塑性理论

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超薄板料微弯曲成形过程中尺度效应的数值研究 被引量：1

18

作者 李雷 谢水生 +1 位作者 黄国杰 杨浩强 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期93-97,共5页

近年来,大量的实验研究表明,金属材料在微观尺度下的力学行为不同于经典连续介质力学的预测.由于微米或亚微米量级金属构件在MEMS系统中的广泛应用,这对微构件加工成形过程中工艺参数选取的理论依据提出了迫切的要求.应变梯度塑性理论... 近年来,大量的实验研究表明,金属材料在微观尺度下的力学行为不同于经典连续介质力学的预测.由于微米或亚微米量级金属构件在MEMS系统中的广泛应用,这对微构件加工成形过程中工艺参数选取的理论依据提出了迫切的要求.应变梯度塑性理论能够较好地反映材料的尺度效应,文章采用该理论,对超薄板料弯曲成形过程中的尺度效应现象进行了数值研究.计算结果表明,对于微米量级的薄板,其力学行为受板厚的影响很大.当板厚接近于材料特征长度时,其挠度曲线、应力应变分布与经典塑性理论预测有很大的区别;当板厚远大于材料特征长度时,梯度理论预测结果与经典塑性理论预测一致.因此,在超薄板料的塑性成形过程中,工艺参数的选取需要考虑其尺度效应才能达到设计要求. 展开更多

关键词 塑性成形 超薄板 尺度效应 应变梯度塑性理论 有限元 偶应力

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残余应力及尺寸效应对纳米压痕力学性能的影响研究 被引量：7

19

作者 卜家贺 冯露 张静 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2325-2331,I0002,共8页

为研究残余应力对材料纳米压痕力学性能存在的影响,本文基于低阶应变梯度塑性理论(CMSG),提出了一个采用位错密度描述残余应力的理论模型。根据该理论模型构造了相应的数值积分方案,并结合有限元模型数值分析了尺寸效应和初始残余应力... 为研究残余应力对材料纳米压痕力学性能存在的影响,本文基于低阶应变梯度塑性理论(CMSG),提出了一个采用位错密度描述残余应力的理论模型。根据该理论模型构造了相应的数值积分方案,并结合有限元模型数值分析了尺寸效应和初始残余应力对纳米压痕力学性能的影响。模拟结果发现,残余应力对材料硬度和纳米压痕载荷-位移曲线有显著影响。残余压应力几乎不影响塑性影响区的大小,但由于压痕产生的压应力场和残余压应力场叠加,使得产生压痕后的应力值更大,而残余拉应力对塑性影响区有较大影响。残余应力的存在会导致样品内位错快速增殖,位错密度几乎是无残余应力的10倍。此外,该模型成功地预测了压痕尺寸效应(ISE),即随着压痕深度减小,硬度增加。模型预测结果与已有实验结果的误差在16%以内,从而验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 残余应力 几何必须位错 低阶应变梯度塑性理论 纳米压痕 尺寸效应

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表面机械研磨处理对纯铜棘轮行为的影响:宏微观试验与本构模拟 被引量：2

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作者 杨康 赵建锋 +3 位作者 何风 阚前华 赵君文 张旭 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期58-69,共12页

目的通过金属表面纳米化试验机制备出梯度结构纯铜,提升纯铜材料的疲劳寿命,并揭示其背后的机理。方法通过系统的宏观力学性能测试、微观组织表征以及本构模拟探究了表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)对T... 目的通过金属表面纳米化试验机制备出梯度结构纯铜,提升纯铜材料的疲劳寿命,并揭示其背后的机理。方法通过系统的宏观力学性能测试、微观组织表征以及本构模拟探究了表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)对T2纯铜棘轮行为的影响。结果循环变形试验结果表明SMAT纯铜样品的循环失效圈数明显多于未处理纯铜样品的循环圈数,且SMAT纯铜样品在循环过程中的累积塑性变形明显小于未处理纯铜样品的累积塑性变形,即棘轮应变明显小于未处理纯铜样品的棘轮应变。电子背散射衍射(Electron Back Scattered Diffraction,EBSD)和X射线衍射分析(X-Ray Diffraction,XRD)表征发现:经过SMAT后,材料的晶粒尺寸均呈现由处理表面到材料芯部逐渐减小的梯度分布。且SMAT时间越长,样品的总位错密度越大。此外,基于应变梯度塑性理论模型对SMAT前后纯铜的单拉及循环变形响应进行了有限元模拟,模拟结果显示累积塑性应变沿深度方向(SMAT冲击方向)呈梯度分布,最大几何必需位错密度以及最大等效应力均出现在模型的次表层。同时,当模拟的循环圈数相同时,代表SMAT样品的梯度结构模型的棘轮应变明显低于代表未处理样品的均匀模型的棘轮应变。结论循环变形试验结果表明SMAT对于T2纯铜的棘轮应变有抑制作用,有限元模拟进一步揭示了SMAT对于棘轮应变的抑制效应以及背后的机理。 展开更多

关键词 表面机械研磨处理 循环变形 棘轮应变 微观表征 应变梯度塑性理论 有限元模拟

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