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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
1
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
2
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
3
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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单轴压缩下岩石应变局部化的应变梯度塑性解 被引量：5
4
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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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
5
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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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
6
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
7
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
8
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
9
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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金属泡沫材料压缩响应模式转变分析
10
作者 陈义甫 张旭 +1 位作者 康国政 刘宇杰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第S1期199-203,共5页
金属泡沫材料的压缩响应是微结构相关的,低无序时以单一塌缩带的形核和扩展为主,高无序度时,主要是扩展能力很弱的弥散塌缩带形核所控制。基于考虑材料微结构Weibull分布的应变梯度塑性模型,探究了胞孔塑性屈曲时,相对强度改变和相对密... 金属泡沫材料的压缩响应是微结构相关的,低无序时以单一塌缩带的形核和扩展为主,高无序度时,主要是扩展能力很弱的弥散塌缩带形核所控制。基于考虑材料微结构Weibull分布的应变梯度塑性模型,探究了胞孔塑性屈曲时,相对强度改变和相对密度改变对变形模式转捩的影响。研究发现:当相对密度改变量为定值时,随相对强度改变量的增大,变形模式的转变在较低的无序度下发生。而强度改变量为定值时,相对密度改变量的变化对多孔材料压缩变形模式转变的临界无序度无确定的影响规律,但变形模式转捩点的应力水平随相对密度改变量的减小而下降。 展开更多
关键词 金属泡沫 应变塑性梯度理论 无序度 塌缩带 变形模式
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