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金属板料冲裁过程的有限元模拟 被引量:89
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作者 方刚 曾攀 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期653-657,共5页
介绍了利用弹塑性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形模拟、材料断裂破坏模拟以及网格重划分等技术.利用商业化有限元程序DEFORM-2DTM对不锈钢(AISI304)板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚... 介绍了利用弹塑性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形模拟、材料断裂破坏模拟以及网格重划分等技术.利用商业化有限元程序DEFORM-2DTM对不锈钢(AISI304)板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚体模型,工件采用弹塑性模型,材料断裂破坏采用Cockroft-Latham破坏准则分析了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的过程,冲裁力的变化等,模拟结果中的材料断裂和冲我力的变化与已发表文献中的实验结果一致. 展开更多
关键词 冲裁 金属板料 韧性断裂 有限元模拟
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有限元法在切削加工过程分析中的应用 被引量:31
2
作者 邓文君 夏伟 +1 位作者 周照耀 李元元 《工具技术》 北大核心 2004年第11期20-27,共8页
介绍了切削加工过程有限元分析的发展 ,研究了切削加工过程有限元分析的关键技术 ;在总结有限元法在切削加工分析方面的主要应用的基础上 ,展望了切削加工过程有限元分析的未来研究趋势。
关键词 切削加工 过程分析 发展 展望 未来 研究趋势 基础 关键技术
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金属拉伸试样断口分析方法 被引量:21
3
作者 缪建红 丁锦坤 《物理测试》 CAS 2000年第3期35-40,共6页
讨论了金属拉伸试验过程中拉伸试样的应力分布情况和断裂过程,分析了影响断口形貌的因素,并将拉伸断口与冲击断口进行比较。提出的金属拉伸试样断口分析方法是可行的。
关键词 金属拉伸试样 断口分析 断口形貌 应力分布
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金属材料脆性断裂机理的实验研究 被引量:20
4
作者 李智慧 师俊平 汤安民 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期48-53,117,共6页
材料的脆性断裂有许多准则和模型,但对脆断机理和变化规律缺乏合理的描述,给工程应用带来不便。本文对典型脆性材料球墨铸铁、灰铸铁分别进行了拉扭双轴断裂实验和常规拉伸、扭转破坏实验;对韧性金属材料合金钢进行了单轴拉伸颈缩破坏... 材料的脆性断裂有许多准则和模型,但对脆断机理和变化规律缺乏合理的描述,给工程应用带来不便。本文对典型脆性材料球墨铸铁、灰铸铁分别进行了拉扭双轴断裂实验和常规拉伸、扭转破坏实验;对韧性金属材料合金钢进行了单轴拉伸颈缩破坏实验。通过上述实验分析了脆性材料和韧性材料发生脆性断裂的机理特征并选择应力三维度作为应力状态参数描述危险点的应力状态,同时考察了脆性材料和韧性材料发生脆性断裂的主导因素。结果表明:韧性材料45#钢和14CrNiMoV合金钢在颈缩断面心部应力三维度值较大时发生脆性拉断,而在颈缩断面边缘处应力三维度值较小时发生剪断;脆性材料球墨铸铁在应力三维度值为0.0~0.33之间变化时均发生脆性断裂;灰铸铁在应力三维度值大于0.0时发生脆性拉断,而在应力三维度值小于0.0时发生剪断。因此可以认为,材料的细观组织结构和危险点应力状态是影响断裂机理及变化规律的主要因素。对于同种材料,随着应力三维度代数值从小向大变化材料的断裂机制由塑性剪切断裂逐渐转变为脆性断裂。本文通过对几种材料的脆性断裂危险点和断裂方向的研究给出了脆断宏观破坏条件。 展开更多
关键词 金属材料 脆性断裂 断裂机理 应力三维度 断裂条件
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简论金属材料JC本构模型的精确性(英文) 被引量:16
5
作者 周琳 王子豪 文鹤鸣 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1-14,共14页
通过比较JC模型预测结果与6种金属(2024-T351铝合金、6061-T6铝合金、OFHC无氧铜、4340高强钢、Ti-6Al-4V钛合金和Q235软钢)在不同应变率及温度下的实验数据,对JC本构模型的精确性进行了关键评估。为了进一步评估其精确性,采用JC本构模... 通过比较JC模型预测结果与6种金属(2024-T351铝合金、6061-T6铝合金、OFHC无氧铜、4340高强钢、Ti-6Al-4V钛合金和Q235软钢)在不同应变率及温度下的实验数据,对JC本构模型的精确性进行了关键评估。为了进一步评估其精确性,采用JC本构模型和失效准则对平头弹正撞2024-T351铝合金靶板进行数值模拟,并与实验结果比较。结果表明:JC本构模型只适用于中、低应变率和温度下的Mises材料,对非Mises材料该模型预测的剪切应力-应变曲线和失效与实验结果吻合较差;同时,JC本构模型的精度随应变率和温度的提高而降低,特别是在高应变率条件下利用实验得到的动态增强因子进行相应数值模拟时,所得计算结果与弹道穿透实验结果不一致,说明其表达式(即准静态应力-应变关系×动态增强因子)是不恰当的。 展开更多
关键词 JC本构模型 金属 应力-应变曲线 应变率效应 温度效应 失效准则
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基于灰度共生矩阵的金属断口图像的分类研究 被引量:12
6
作者 苏静 黎明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第9期223-225,234,共4页
灰度共生矩阵在图像的纹理分析中是一个很重要的方法,但是其参数的选择现在还没有确定的方法。论文计算了灰度共生矩阵的13个特征参数,根据不同步长、不同灰度压缩级时特征值的变化曲线确定步长和灰度级别,然后根据相关系数分析选择其中... 灰度共生矩阵在图像的纹理分析中是一个很重要的方法,但是其参数的选择现在还没有确定的方法。论文计算了灰度共生矩阵的13个特征参数,根据不同步长、不同灰度压缩级时特征值的变化曲线确定步长和灰度级别,然后根据相关系数分析选择其中的7个特征,利用加权欧式距离分类器将金属断口图像分为4类。与常用的5个特征进行分类相比,根据该方法选择的7个特征分类效果明显更好。 展开更多
关键词 金属断口 纹理分析 BP神经网络分类器 灰度共生矩阵
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AZ91D镁合金半固态浆料近液相线法制备工艺 被引量:9
7
作者 徐跃 康永林 王朝辉 《有色金属》 CSCD 北大核心 2005年第4期1-5,共5页
以AZ91D为试验原料,通过改变近液相线的浇铸温度、静置时间等不同的试验参数,研究近液相线法制备半固态浆料的工艺,并对获得的试样进行微观组织、力学性能和断口形貌分析.结果表明,在585℃,静置20~40min后浇铸,能获得较理想的半固态组... 以AZ91D为试验原料,通过改变近液相线的浇铸温度、静置时间等不同的试验参数,研究近液相线法制备半固态浆料的工艺,并对获得的试样进行微观组织、力学性能和断口形貌分析.结果表明,在585℃,静置20~40min后浇铸,能获得较理想的半固态组织,且试样的力学性能较好. 展开更多
关键词 金属材料 半固态浆料 近液相线铸造 微观组织 力学性能 断口形貌
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高应变率加载下金属柱壳断裂的实验研究 被引量:14
8
作者 任国武 郭昭亮 +3 位作者 汤铁钢 苏红梅 温上捷 金山 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期77-82,共6页
针对高应变率加载下金属柱壳复杂动力学响应,采用高速分幅相机和多普勒探测系统阵列联合测试了钛合金柱壳在内置炸药加载下膨胀、断裂直至整体破碎的表面动态图像和局部区域的速度历史剖面。通过对比分析估算了表面裂纹萌生及爆轰产物... 针对高应变率加载下金属柱壳复杂动力学响应,采用高速分幅相机和多普勒探测系统阵列联合测试了钛合金柱壳在内置炸药加载下膨胀、断裂直至整体破碎的表面动态图像和局部区域的速度历史剖面。通过对比分析估算了表面裂纹萌生及爆轰产物泄露时刻的工程应变,观察表面断裂模式并获得裂纹萌生扩展与速度剖面的关联;并从回收破片断口形貌确定柱壳整体失效的断裂特征。 展开更多
关键词 爆炸力学 柱壳 剪切断裂 多普勒探测系统阵列 分幅
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液态金属致脆失效案例分析 被引量:13
9
作者 张权明 迟淳 +1 位作者 张勇 张万欣 《物理测试》 CAS 2008年第6期51-53,共3页
针对生产过程中发生的液态金属导致零件失效的几个典型案例进行了剖析,研究了液态金属导致零件失效的机理,并提出了预防措施。
关键词 液态金属 脆化开裂 失效
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NdFeB合金选择氢爆的研究 被引量:9
10
作者 杨刚 刘颖 +2 位作者 高升吉 王红锋 涂铭旌 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期58-61,共4页
对NdFeB合金的选择氢爆进行了研究。研究表明,在较低的环境温度和氢气压力下,通过事先对合金中富Nd相的吸氢量进行理论计算并对放入容器内的NdFeB合金量进行定量控制,NdFeB合金在吸氢过程中完全可以实现良好的选择氢爆。SEM观察表明,选... 对NdFeB合金的选择氢爆进行了研究。研究表明,在较低的环境温度和氢气压力下,通过事先对合金中富Nd相的吸氢量进行理论计算并对放入容器内的NdFeB合金量进行定量控制,NdFeB合金在吸氢过程中完全可以实现良好的选择氢爆。SEM观察表明,选择氢爆时其碎裂的方式均为沿晶断裂,爆裂后粉末中的主相晶粒均是单晶粒子,Nd2Fe14B主相晶粒内均无裂纹形成。与完全氢爆相比,选择氢爆后的晶粒较粗大,且较均匀,但细小晶粒较少。 展开更多
关键词 金属材料 选择氢爆 沿晶断裂 NDFEB 稀土
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使用分形维数对超高强度钢断裂韧性的研究 被引量:9
11
作者 叶瑞英 马红 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期210-214,共5页
作者应用分形理论研究了超高强度钢D6AC断口的分形维数DH与断裂韧性的关系,并按测定DH的数字图象法原理,试验得出试样的断裂韧性与分形维数DH成正相关,从物理角度解释了断口分形维数与材料性能之间的关系.可为分形理论拓宽其应用提... 作者应用分形理论研究了超高强度钢D6AC断口的分形维数DH与断裂韧性的关系,并按测定DH的数字图象法原理,试验得出试样的断裂韧性与分形维数DH成正相关,从物理角度解释了断口分形维数与材料性能之间的关系.可为分形理论拓宽其应用提供基本依据. 展开更多
关键词 分形理论 分形维数 金属断裂 断裂韧性 超高强度钢 数字图像法
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分形理论在金属断裂方面应用的进展 被引量:8
12
作者 屈朝霞 张汉谦 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期68-71,共4页
综述和分析了近年来分形理论在金属断裂方面应用的进展情况 ,包括金属断口的分形性及其分维测定方法、金属断裂的多种分形模型和断口分维与材料性能之间的关系及其物理意义。
关键词 金属断裂 分形理论 分维
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浅析金属材料疲劳断裂的影响因素及预防措施 被引量:11
13
作者 张梓锐 《当代化工研究》 2017年第9期12-14,共3页
金属材料是我们日常生活中使用最广泛的材料,据统计金属材料的断裂失效中80%是疲劳断裂,疲劳断裂是影响金属材料使用安全性的一个重要因素。本文概述了金属材料疲劳断裂的影响因素,如应力集中、表面加工质量、环境与温度等,也浅析了相... 金属材料是我们日常生活中使用最广泛的材料,据统计金属材料的断裂失效中80%是疲劳断裂,疲劳断裂是影响金属材料使用安全性的一个重要因素。本文概述了金属材料疲劳断裂的影响因素,如应力集中、表面加工质量、环境与温度等,也浅析了相应的预防措施,对金属材料疲劳断裂的理论认知及实践预防做出了一定的指导。 展开更多
关键词 金属材料 疲劳断裂 影响因素 预防措施
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单调荷载下Q345钢焊缝金属的延性断裂性能研究 被引量:10
14
作者 陈爱国 王开明 +1 位作者 邢佶慧 陈雨 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期88-97,共10页
为了研究Q345钢焊缝金属的延性断裂性能,对9个试件进行了单调荷载下试验研究,试件设计考虑了不同应力三轴度和洛德角分布范围。分别采用Swift、Voce及Swift-Voce混合强化模型,拟合得到了能预测到断裂时的完整应力-应变曲线,其中Swift-V... 为了研究Q345钢焊缝金属的延性断裂性能,对9个试件进行了单调荷载下试验研究,试件设计考虑了不同应力三轴度和洛德角分布范围。分别采用Swift、Voce及Swift-Voce混合强化模型,拟合得到了能预测到断裂时的完整应力-应变曲线,其中Swift-Voce混合强化模型模拟各试件荷载-位移曲线精度最好。采用VGM,改进SWDM和Lou模型3种断裂模型,通过编写UVARM子程序,校准了各模型的材料参数,并对各试件进行了有限元断裂模拟预测,比较分析了各个模型的预测精度。结果表明,VGM模型对接近于平面应变状态的矩形缺口和槽板试件的预测结果误差较大,而改进SWDM和Lou模型通过引入洛德角参数来描述偏应力状态,对不同应力状态的试件断裂预测结果精度更高,模型的适用性更好。 展开更多
关键词 焊缝金属 延性断裂 应力三轴度 洛德角参数 强化模型
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EVALUATION OF DUCTILE FRACTURE CRITERIA IN A GENERAL THREE-DIMENSIONAL STRESS STATE CONSIDERING THE STRESS TRIAXIALITY AND THE LODE PARAMETER 被引量:7
15
作者 Yanshan Lou Hoon Huh 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI CSCD 2013年第6期642-658,共17页
This paper is concerned with evaluation of various ductile fracture criteria in a general three-dimensional stress state of stress triaxiality, the Lode parameter and the equiva- lent plastic strain to fracture. Evalu... This paper is concerned with evaluation of various ductile fracture criteria in a general three-dimensional stress state of stress triaxiality, the Lode parameter and the equiva- lent plastic strain to fracture. Evaluation is carried out by comparing fracture loci constructed by fracture criteria to experimental results of A12024-T351. Comparison demonstrates that the Modified Mohr-Coulomb criterion and a newly proposed criterion provide sufficient predictabil- ity of fracture strain. Moreover, evaluation is emphasized on the predicted cut-off value for stress triaxiality. The evaluation demonstrates that the Cockcroft-Latham, Brozzo, Oh, Ko-Huh and the new criteria coupled a reasonable cut-off value for ductile materials. 展开更多
关键词 fracture ALLOYS ductile material fracture locus metal forming
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金属棒料高速精密剪切下料速度的研究与应用 被引量:9
16
作者 李耀辉 李永堂 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第15期8-11,共4页
针对高速剪切技术中影响断面质量的重要参数之一速度,从裂纹扩展角度出发,结合断裂力学关于裂纹的应变能密度理论和液气剪切机的运动力学特性,推导出径向夹紧状态下高速剪切适宜下料速度的理论表达式,并给出合理的临界剪切速度范围,有... 针对高速剪切技术中影响断面质量的重要参数之一速度,从裂纹扩展角度出发,结合断裂力学关于裂纹的应变能密度理论和液气剪切机的运动力学特性,推导出径向夹紧状态下高速剪切适宜下料速度的理论表达式,并给出合理的临界剪切速度范围,有助于该项新技术的推广应用。 展开更多
关键词 剪切机 金属棒料 高速剪切 断裂力学 剪切速度
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爆炸金属管的绝热剪切断裂宏观研究 被引量:9
17
作者 胡八一 董庆东 +3 位作者 韩长生 胡海波 王德生 高新华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第4期319-325,共7页
本文介绍了45号钢、TC4钛合金及WTG05钨合金三种金属管在内部爆炸载荷下的宏观剪切断裂行为,并对此作了一些初浅的分析,提到了实验中发现的钛合金的一种反常单向性剪切起裂现象,同时发现该钨合金在爆炸应变率下表现为脆性断裂。
关键词 金属管 绝热 剪切 断裂 爆炸
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板材冲挤复合成形模拟与裂纹预测 被引量:7
18
作者 华林 刘胜林 徐浩 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期46-50,共5页
板材冲挤复合成形是一种厚板近净形成形工艺,在汽车零部件精密成形制造中有着广阔的应用前景。文章采用刚塑性有限元法对板材冲挤成形工艺进行了模拟,确定了板材冲挤变形的速度场、等效应力场和等效应变场,揭示了板材冲挤工艺的成形特... 板材冲挤复合成形是一种厚板近净形成形工艺,在汽车零部件精密成形制造中有着广阔的应用前景。文章采用刚塑性有限元法对板材冲挤成形工艺进行了模拟,确定了板材冲挤变形的速度场、等效应力场和等效应变场,揭示了板材冲挤工艺的成形特点。基于J.W.Hancock与A.C.Mackenzie提出的断裂判剧和数值模拟分析,预测了板材冲挤成形裂纹产生位置和主要影响因素。通过实验测定板材冲挤成形中裂纹产生情况,验证了模拟分析结果,对于板材冲挤复合成形工艺设计有指导意义。 展开更多
关键词 板材 冲挤 刚塑性有限元 裂纹预测
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金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究进展 被引量:6
19
作者 张汉谦 吉晓华 +1 位作者 赵艳娥 刘刚 《太原理工大学学报》 CAS 2000年第5期535-540,共6页
综述了近十余年来金属断裂表面分形维数与金属力学性能之间关系的研究成果和研究进展。主要包括金属断面分维与金属的冲击韧度、断裂韧度、拉伸性能之间关系的具体进展。
关键词 断裂表面 分形维数 力学性能 断裂韧度 金属材料
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金属结构材料腐蚀疲劳寿命预测模型的研究进展 被引量:4
20
作者 徐会会 奥妮 +5 位作者 吴圣川 吕昭 沈朝 吴伟 刘智勇 康国政 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-33,共33页
腐蚀疲劳是工业装备的主要失效模式之一.随着新技术的不断发展,航空航天、轨道交通、海洋设施等重大装备向着高可靠性、长寿命及智能化方向发展,亟需准确、高效的腐蚀疲劳寿命预测方法.论文对金属材料的腐蚀疲劳损伤机理进行了简要总结... 腐蚀疲劳是工业装备的主要失效模式之一.随着新技术的不断发展,航空航天、轨道交通、海洋设施等重大装备向着高可靠性、长寿命及智能化方向发展,亟需准确、高效的腐蚀疲劳寿命预测方法.论文对金属材料的腐蚀疲劳损伤机理进行了简要总结并对寿命预测模型进行了系统归纳与评述,提出未来的研究趋势与方向.具体地,首先介绍了腐蚀坑的萌生和生长、裂纹萌生及扩展的机理;其次总结了预腐蚀疲劳的断裂力学及损伤力学寿命预测模型,再次归纳了腐蚀疲劳的断裂力学、损伤力学及数据驱动寿命预测模型;进一步地,综合概括了现有寿命预测模型的优点和不足;最后,基于当前的研究指出未来可能的发展方向,一方面可以借助三维成像技术实现蚀坑向裂纹转变阶段和短裂纹扩展阶段的可视化研究,以改进现有的断裂力学模型;另一方面可以建立新型的多尺度多阶段寿命预测模型或利用新兴的数据驱动-物理融合方法实现腐蚀疲劳寿命预测. 展开更多
关键词 金属材料 腐蚀环境 疲劳寿命 断裂力学 损伤力学 数据驱动
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