车用木橡胶减震器动态力学性能及Johnson-Cook型本构方程 被引量：3

1

作者 齐英杰 孙奇 马岩 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期149-155,共7页

【目的】分析车用木橡胶减震器的力学性能求得车用木橡胶减震器Johnson-Cook型本构方程,并检验求得的本构方程对车用木橡胶减震器应力与应变关系的描述是否准确。【方法】选用密度0.439 g·cm^3、含水率约12%的小兴安岭红松木块及... 【目的】分析车用木橡胶减震器的力学性能求得车用木橡胶减震器Johnson-Cook型本构方程,并检验求得的本构方程对车用木橡胶减震器应力与应变关系的描述是否准确。【方法】选用密度0.439 g·cm^3、含水率约12%的小兴安岭红松木块及弹性好、黏接强度高、胶层柔韧、耐冲击、耐震动的氯丁胶作为试验原料,利用微米长木纤维成型机床沿纵向将干燥后的红松木块加工成微米级木纤维然后将加工好的木纤维放入揉丝机揉搓至宽度为1~2 mm、长度为15~30 mm的微米木丝再通过备料、称重、拌胶、模压、保压、卸模等工艺制备出车用木橡胶减震器试样。利用分离式霍普金森压杆对车用木橡胶减震器试样进行动态压缩试验,获得应变率为1 250,1 500,1 750 s^(-1)时木橡胶减震器的波形曲线。最后利用试验数据及Origin软件确定车用木橡胶减震器Johnson-Cook型本构方程的参数从而初步得到车用木橡胶减震器的Johnson-Cook本构方程,并对比试验曲线与Johnson-Cook型本构方程拟合曲线的拟合程度。【结果】模压出φ10mm×10mm的车用木橡胶减震器试样通过对试样进行动态压缩试验得到应变率为1 250,1500,1750 s^(-1)时车用木橡胶减震器的应力一应变曲线,利用试验所得数据建立车用木橡胶减震器的Johnson-Cook本构方程:σ=[21+0.329(ε)1.16]×[1+0.148ln(ε)]。[结论]车用木橡胶减震器对应变率比较敏感,能够实现较大的变形,并且在3种应变率下,流动应力的最大值均不小于12 MPa,远远超过目前较广泛应用于减震的氯丁橡胶和泡沫橡胶的最大许用应力,并且车用木橡胶的韧性及吸收能量的性能要比氯丁橡胶及泡沫橡胶好。通过对试验后试样的损伤进行观察,发现当应变率为1 500 s^(-1)时车用木橡胶减震器试样上出现450的表面裂纹并且车用木橡胶减震器的破坏形式均以胶的破坏为主。在观察试验曲线与Johnson-Coo 展开更多

关键词 木橡胶 减震器 动态压缩 johnson-cook型本构方程 ORIGIN软件

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Johnson-Cook本构方程的参数标定 被引量：48

2

作者 李建光 施琪 曹结东 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第2期164-167,共4页

在Johnson-Cook本构方程的理论基础上,从一维应力波实验原理、实验设备及实验数据处理等方面对动态冲击压缩SHPB实验进行系统研究.论述根据准静态实验MTS和冲击压缩实验SHPB的实验数据标定Johnson-Cook本构方程中A、B、n、C、l/ε.plim... 在Johnson-Cook本构方程的理论基础上,从一维应力波实验原理、实验设备及实验数据处理等方面对动态冲击压缩SHPB实验进行系统研究.论述根据准静态实验MTS和冲击压缩实验SHPB的实验数据标定Johnson-Cook本构方程中A、B、n、C、l/ε.plim、m等参数的方法.作为参数标定的实例,给出一个铝锂合金Johnson-Cook本构方程的实验标定参数,说明John-Cook模型的参数标定方法的实用性. 展开更多

关键词 johnson-cook本构方程 准静态实验MTS 冲击压缩实验SHPB 参数标定

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正火态50SiMnVB钢Johnson-Cook本构方程的建立 被引量：17

3

作者 刘盼萍 尹燕 +1 位作者 常列珍 薛勇 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2009年第1期45-49,共5页

对正火态的50SiMnVB钢常温下的准静态和动态力学特性进行测试,得出材料在不同应变率下的应力-应变曲线。根据Johnson-Cook模型,建立正火态50SiMnVB钢从准静态到动态较宽应变速率范围的物理本构方程。对比结果表明,所建立的本构方程和实... 对正火态的50SiMnVB钢常温下的准静态和动态力学特性进行测试,得出材料在不同应变率下的应力-应变曲线。根据Johnson-Cook模型,建立正火态50SiMnVB钢从准静态到动态较宽应变速率范围的物理本构方程。对比结果表明,所建立的本构方程和实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 正火 50SiMnVB钢 johnson-cook本构方程

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高速冲击载荷下AM80镁合金的力学本构及仿真模拟 被引量：12

4

作者 郭鹏程 曹淑芬 +3 位作者 叶拓 刘志文 李世康 李落星 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1075-1082,共8页

采用霍普金森压杆技术对固溶态AM80镁合金进行大应变率范围下的高速冲击实验,应变速率分别为700、1100、2150、2750和3650 s^(-1)。结果表明:实验用AM80镁合金的流变应力随应变速率的增加而增加,表现出明显的正应变率敏感性;当载荷由准... 采用霍普金森压杆技术对固溶态AM80镁合金进行大应变率范围下的高速冲击实验,应变速率分别为700、1100、2150、2750和3650 s^(-1)。结果表明:实验用AM80镁合金的流变应力随应变速率的增加而增加,表现出明显的正应变率敏感性;当载荷由准静态转为动态时,合金的流变应力显著增加。基于不同应变率下的应力—应变曲线确定实验用镁合金的Johnson-Cook(J-C)本构方程。采用ABAQUS有限元软件对合金的SHPB实验进行了数值模拟,根据模拟得到的入射波、反射波和透射波形计算得到各应变速率下的应力—应变曲线,并与实验及J-C本构拟合的应力—应变响应进行对比。结果表明:即使在本构拟合所选应变速率范围外,仿真分析结果也与实验及本构拟合结果基本吻合;但在较高应变时,由于本构未考虑温升效应,使得拟合结果与实验结果的差异较低应变时明显要大。 展开更多

关键词 AM80镁合金 应变率敏感性 johnson-cook本构方程 数值模拟

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高速冲击载荷下LZ91镁合金的动态变形行为及力学本构 被引量：8

5

作者 刘筱 易宏翔 +3 位作者 朱必武 刘文辉 刘锦 唐昌平 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2171-2178,共8页

采用金相显微镜、X射线衍射结合斯密特因子研究高速冲击载荷下LZ91镁合金的动态变形行为和力学本构。结果表明:流变应力对应变速率不敏感,发生了Portevin-LeChatelier效应;当应变速率为3600 s-1时才出现绝热剪切带,这是由于β-Li相间细... 采用金相显微镜、X射线衍射结合斯密特因子研究高速冲击载荷下LZ91镁合金的动态变形行为和力学本构。结果表明:流变应力对应变速率不敏感,发生了Portevin-LeChatelier效应;当应变速率为3600 s-1时才出现绝热剪切带,这是由于β-Li相间细小均匀分布的α-Mg相增大了位错运动阻力,导致绝热剪切敏感性减弱;α-Mg相形成了偏离基面织构20o^30o的特殊织构,不需要孪生来协调均匀塑性变形,这是因为α/β相界面取向接近Burgers取向关系;修正了Johnson-Cook力学本构,拟合结果与实验结果吻合。 展开更多

关键词 LZ91镁合金 绝热剪切 织构 Burgers取向关系 johnson-cook本构方程

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大应变率范围内AM80镁合金的变形行为及组织演变 被引量：6

6

作者 郭鹏程 李健 +3 位作者 曹淑芬 徐从昌 刘志文 李落星 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期586-595,共10页

采用INSTRON准静态压缩试验机和分离式霍普金森压杆装置,研究固溶态AM80镁合金在室温准静态和冲击载荷下的变形行为及组织演变。准静态载荷下,流变应力随应变率(3×10^(-5)~4×10^(-1 )s^(-1))的升高逐渐降低,表现为负应变率敏... 采用INSTRON准静态压缩试验机和分离式霍普金森压杆装置,研究固溶态AM80镁合金在室温准静态和冲击载荷下的变形行为及组织演变。准静态载荷下,流变应力随应变率(3×10^(-5)~4×10^(-1 )s^(-1))的升高逐渐降低,表现为负应变率敏感性;冲击载荷下,流变应力随应变率(7.00×10~2~5.20×10^(3 )s^(-1))的升高而升高,呈现出明显的正应变率敏感性。冲击载荷下AM80镁合金的变形机制以基面滑移和孪生为主,大量细小致密的形变孪生以及适量非基面滑移的启动是AM80镁合金在冲击载荷下流变应力明显高于准静态载荷的重要原因。此外,随应变率的升高,AM80镁合金变形的均匀性明显增强,当应变速率升至3.65×10^(3 )s^(-1)时,冲击变形所引起的局部绝热温升软化大于应变硬化与应变速率硬化的总和,部分晶粒产生了明显的动态回复,使得孪晶密度和变形均匀性反而降低。 展开更多

关键词 AM80镁合金 高速冲击 应变率敏感性 johnson-cook本构方程 形变孪生

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热腐蚀和热冲击下炭化釜Q245R钢本构关系的研究

7

作者 刘志远 陈文飞 +3 位作者 谢作然 蒋昊成 李进 朱珏 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期139-148,共10页

采取电化学加速腐蚀试验对Q245R钢试样进行处理,以模拟炭化釜的实际腐蚀工况,通过电化学腐蚀拉伸试验,发现腐蚀不仅改变试样的几何尺寸,而且导致材料力学性能退化。对Q245R钢材料进行不同温度、腐蚀率、应变率(10^(-3)~1 s^(-1)低应变率... 采取电化学加速腐蚀试验对Q245R钢试样进行处理,以模拟炭化釜的实际腐蚀工况,通过电化学腐蚀拉伸试验,发现腐蚀不仅改变试样的几何尺寸,而且导致材料力学性能退化。对Q245R钢材料进行不同温度、腐蚀率、应变率(10^(-3)~1 s^(-1)低应变率、10~10^(2) s^(-1)中应变率、10^(3) s^(-1)高应变率)的拉伸试验,并运用MATLAB在Johnson-Cook本构方程的基础上进行拟合,增加特征强度与热处理温度、腐蚀率的关系,从而确定了材料的本构关系。结果显示,本构曲线与真实拉伸试验数据吻合较好,拟合效果良好。 展开更多

关键词 炭化釜 Q245R钢 腐蚀 johnson-cook本构方程

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高应变率下GH4720Li合金热压缩性能研究 被引量：1

8

作者 陈杰 王志军 +4 位作者 张海峰 徐永杰 杨庆祥 韩玉坤 李磊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期150-156,171,共8页

为了研究镍基高温合金GH4720Li在高应变率下的动态力学性能,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)对材料进行了温度范围为20~1000℃,应变率为10~5000 s^(-1)的单轴热压缩试验,获得了不同温度不同应变率下材料的应力应变曲线。结果表明:在相同... 为了研究镍基高温合金GH4720Li在高应变率下的动态力学性能,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)对材料进行了温度范围为20~1000℃,应变率为10~5000 s^(-1)的单轴热压缩试验,获得了不同温度不同应变率下材料的应力应变曲线。结果表明:在相同的试验温度条件下,GH4720Li合金在高、低2种应变率条件下表现出了不同的动态力学性能。在低应变率(10 s^(-1))条件下,GH4720Li合金的应力值随着温度的升高而降低;在高应变率(1000 s^(-1),5000 s^(-1))条件下,GH4720Li合金的应力值在特定温度(400~800℃)随着温度的升高而升高。结合已获得的试验数据,通过数值拟合的方法对原始Johnson-Cook(J-C)本构方程进行了修正,以满足GH4720Li合金在高应变率下应力的变化规律。通过线性相关系数和平均误差对修正的J-C本构方程精度进行了验证。结果显示:修正的J-C本构方程与试验数据吻合良好,可以大幅度提高J-C本构方程对GH4720Li合金在大应变率范围下的拟合精度。 展开更多

关键词 GH4720Li合金 johnson-cook本构方程 动态力学 高应变率 应力

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高应变速率下铸态AM80镁合金的变形行为及数值模拟 被引量：4

9

作者 郭鹏程 叶拓 +2 位作者 曹淑芬 徐从昌 李落星 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期739-743,共5页

采用INSTRON准静态压缩实验机和分离式霍普金森压杆装置对铸造固溶态AM80镁合金不同应变速率下的压缩变形行为进行了研究,应变速率分别为0.0001s-1、800s-1、1050s-1、1600s-1、1850s-1和2100s-1。结果表明:当应变速率ε˙≤1850s-1时,... 采用INSTRON准静态压缩实验机和分离式霍普金森压杆装置对铸造固溶态AM80镁合金不同应变速率下的压缩变形行为进行了研究,应变速率分别为0.0001s-1、800s-1、1050s-1、1600s-1、1850s-1和2100s-1。结果表明:当应变速率ε˙≤1850s-1时,实验用AM80镁合金的流变应力随应变速率的增大而增大,表现出明显的正应变速率敏感性;当应变速率增至2100s-1时,由于局部温升效应,合金产生了明显的动态软化,导致流变应力反而略有减小。采用Johnson-Cook材料模型对实验用AM80镁合金在不同应变速率下的变形行为进行描述,并取材料应变速率强化参数为应变速率的函数。对比结果表明,所建立的本构方程与实验结果基本吻合。此外,由于力学本构忽略了由形变引起的温升软化,基于ABAQUS的仿真结果在较低应变速率(800s-1)和高应变速率(1850s-1)的中低应变下与实验结果吻合得较好;而在高应变速率(1850s-1)的较高应变条件下,仿真结果与实验结果差异较大。 展开更多

关键词 AM80镁合金 动态冲击 应变速率敏感性 johnson-cook本构方程

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AZ31B镁合金和6065铝合金动态压缩行为数值模拟 被引量：3

10

作者 刘正 张峰 +1 位作者 毛萍莉 王峰 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2018年第3期258-263,共6页

为了研究帽状试样AZ31B镁合金和6065铝合金在动态压缩变形过程中的温度、应力与应变演变规律,采用Johnson-Cook本构方程和累积塑性损伤方程进行了数值模拟,运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了AZ31B镁合金和6065铝合金帽状试样的动态变... 为了研究帽状试样AZ31B镁合金和6065铝合金在动态压缩变形过程中的温度、应力与应变演变规律,采用Johnson-Cook本构方程和累积塑性损伤方程进行了数值模拟,运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟了AZ31B镁合金和6065铝合金帽状试样的动态变形过程.结果表明,两种合金的裂纹萌生和扩展过程相似,局域化变形带内塑性应变由内向外对称分布.相比于AZ31B镁合金,6065铝合金的塑性应变影响区域更为狭小,其应变和应变率硬化效果更强.6065铝合金的变形温度能够达到其动态再结晶临界点,因而易于绝热剪切带的形成. 展开更多

关键词 帽状试样 AZ31B镁合金 6065铝合金 johnson-cook本构方程 LS-DYNA数值模拟 高应变速率 绝热剪切带 应力塌陷

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基于黏结-滑移摩擦模型的304不锈钢切削力仿真研究 被引量：2

11

作者 陈文康 丁亮亮 +2 位作者 张锐 朱海 王凯 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期100-106,共7页

通过预测加工304不锈钢时产生的切削力,从而对切削参数和刀具几何参数进行优化,是提高304不锈钢的加工精度、切屑控制及保障刀具寿命的基础。建立304不锈钢切削仿真模型,为提高模型的精确性,选择Johnson-Cook本构方程和黏结-滑移摩擦模... 通过预测加工304不锈钢时产生的切削力,从而对切削参数和刀具几何参数进行优化,是提高304不锈钢的加工精度、切屑控制及保障刀具寿命的基础。建立304不锈钢切削仿真模型,为提高模型的精确性,选择Johnson-Cook本构方程和黏结-滑移摩擦模型。结果表明:采用黏结-滑移摩擦模型的切削力预测结果更为准确,表明相对于纯剪切摩擦与库仑摩擦模型,黏结-滑移摩擦模型能更准确地描述刀-屑摩擦特性。展开不同参数下的切削力研究,研究发现:切削力随着刀具前角、后角和切削速度的增大而减小,随切削刃钝圆半径和切削厚度、宽度的增大而增大,其中切削宽度、厚度及前角对切削力大小影响较大。研究结果为304不锈钢切削效率的提高和切削机制的研究提供了理论依据。 展开更多

关键词 304不锈钢 johnson-cook本构方程 切削力 黏结-滑移摩擦模型

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不同加载方向时轧制态AZ31镁合金高速变形行为的实验研究与数值模拟 被引量：2

12

作者 陈扬 毛萍莉 +2 位作者 王志 刘正 王瑞峰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期997-1009,共13页

为研究轧制态AZ31镁合金在高应变率变形条件下的各向异性,沿镁合金板材的法向(ND)、45°方向和轧制方向(RD)分别进行应变速率700 s^−1、1000 s^−1、1300 s^−1和1600 s^−1的分离式霍普金森压杆(SHPB)实验。根据实验结果拟合得出不同... 为研究轧制态AZ31镁合金在高应变率变形条件下的各向异性,沿镁合金板材的法向(ND)、45°方向和轧制方向(RD)分别进行应变速率700 s^−1、1000 s^−1、1300 s^−1和1600 s^−1的分离式霍普金森压杆(SHPB)实验。根据实验结果拟合得出不同加载方向下的Johnson-Cook本构方程。应用有限元分析专用前处理软件Hypermesh与显式动力学仿真软件LS-DYNA对SHPB实验过程进行数值模拟。实验与数值模拟结果表明:轧制态AZ31镁合金在高应变率条件下沿轧制方向加载时具有更强的变形能力且真应力−真应变曲线存在明显的屈服阶段;沿法向加载时表现出更明显的正应变速率强化效应和应变速率敏感性。数值模拟后处理所得真应变−时间曲线和真应力−真应变曲线与SHPB实验结果吻合度较高。不同加载方向下AZ31镁合金的Johnson-Cook本构方程参数均具有较高的拟合精度。 展开更多

关键词 AZ31镁合金 高速变形 各向异性行为 johnson-cook本构方程 数值模拟

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不同激光焊接工艺对6005A-T6系铝合金焊接接头高应变速率性能的影响 被引量：1

13

作者 李洪林 金鑫 +2 位作者 李勤 霍英妲 李褔宝 《焊接》 北大核心 2022年第2期11-17,共7页

文中主要以3 mm厚6005A-T6铝合金对接接头为主要研究对象,采用激光填丝焊、激光-MIG复合焊、激光-CMT复合焊3种焊接工艺对其进行焊接,对焊后试样进行高应变速率下单向拉伸试验,得到高应变速率下的真应力-真应变曲线,对拉伸断口进行了SE... 文中主要以3 mm厚6005A-T6铝合金对接接头为主要研究对象,采用激光填丝焊、激光-MIG复合焊、激光-CMT复合焊3种焊接工艺对其进行焊接,对焊后试样进行高应变速率下单向拉伸试验,得到高应变速率下的真应力-真应变曲线,对拉伸断口进行了SEM分析,对比3种焊接工艺下的高速拉伸性能,拟合3种焊接工艺塑性变形段Johnson-Cook本构方程曲线。研究结果表明,在200s^(-1)高应变速率下,激光填丝焊接头的抗拉强度最高,而激光-MIG复合焊、激光-CMT复合焊较激光填丝焊的抗拉强度略低;断裂方式均为韧性断裂;3种焊接工艺的Johnson-Cook本构方程曲线与试验曲线拟合较好,可以很好的描述3种焊接工艺在高应变速率下流变应力变化。 展开更多

关键词 6005A-T6铝合金 激光焊接工艺 高速拉伸 johnson-cook本构方程

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反求材料JC本构方程系数方法的改进 被引量：1

14

作者 汤祁 熊良山 +1 位作者 邢万强 尹凯 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期73-76,共4页

基于材料切削过程的有限元仿真结果和切削实验数据,提出一种采用多元函数的下山单纯形法来修正材料的本构方程系数的改进方法。该方法充分考虑材料Johnson-Cook(JC)本构方程系数的物理意义,将修正系数数目从5个(A、B、n、C、m)降低为2... 基于材料切削过程的有限元仿真结果和切削实验数据,提出一种采用多元函数的下山单纯形法来修正材料的本构方程系数的改进方法。该方法充分考虑材料Johnson-Cook(JC)本构方程系数的物理意义,将修正系数数目从5个(A、B、n、C、m)降低为2个(C、m),从而减少了修正过程中40%的有限元仿真工作量。将改进方法获得的45钢JC本构方程系数代入Advant Edge软件,预测出的主切削力Fc和切削推力Ft的平均相对误差分别为13.82%和10.04%,与原方法产生的误差基本相当,从而验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 johnson-cook(JC)本构方程 系数修正 切削实验 有限元仿真

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TC4热氧化钛合金内空半球壳体的动态响应

15

作者 牛晓燕 耿旭琛 +2 位作者 陈聪 申林林 张占彪 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期1-6,共6页

利用有限元程序对TC4(Ti-6Al-4V)热氧化钛合金内空半球壳体进行子弹冲击模拟,基于准静态压缩实验和动态Hopkinson压杆实验数据,研究了径厚比、冲击速度、应变率效应对TC4热氧化钛合金内空半球壳体动态响应的影响,得到了不同工况下的TC4... 利用有限元程序对TC4(Ti-6Al-4V)热氧化钛合金内空半球壳体进行子弹冲击模拟,基于准静态压缩实验和动态Hopkinson压杆实验数据,研究了径厚比、冲击速度、应变率效应对TC4热氧化钛合金内空半球壳体动态响应的影响,得到了不同工况下的TC4热氧化钛合金内空半球壳体的接触力峰值以及顶点位移.TC4热氧化钛合金的材料模型由实验数据拟合得到的考虑应变率效应和温度效应的Johnson-Cook本构方程描述,其中,实验数据由Hopkinson压杆技术测得.结果表明:接触力峰值和顶点位移均与径厚比成反比;接触力峰值和顶点位移均与冲击速度成正比;考虑应变率效应更能反映TC4热氧化钛合金内空半球壳体的抗冲击能力和抗变形能力. 展开更多

关键词 TC4热氧化钛合金 johnson-cook本构方程 峰值接触力 动态响应 应变率效应

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异种不锈钢激光焊缝材料的动态本构关系

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作者 魏延鹏 吴先前 +1 位作者 虞钢 段祝平 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期455-462,共8页

利用等应变测试法获取了304及316L激光焊接焊缝材料的准静态应力应变曲线,发现焊缝材料具有明显的细晶硬脆化趋势。利用SHTB技术对304、316L及焊接构件材料高温动态力学性能进行了研究。根据动态实验数据对不锈钢304及316L母材应变率及... 利用等应变测试法获取了304及316L激光焊接焊缝材料的准静态应力应变曲线,发现焊缝材料具有明显的细晶硬脆化趋势。利用SHTB技术对304、316L及焊接构件材料高温动态力学性能进行了研究。根据动态实验数据对不锈钢304及316L母材应变率及温度相关的Johnson-Cook本构方程参数进行了拟合。利用LS-DYNA建立了SHTB动态拉伸实验数值模型,发现了在应力波加载初始阶段由于结构效应及材料阻抗不匹配引起的应力不平衡现象。通过动态实验与数值模拟相结合的方法确定了焊缝材料的应变率相关本构参数。 展开更多

关键词 固体力学 johnson-cook本构方程 SHTB 焊缝材料

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