简介：采用Gleeble热模拟方法研究Mg-6Zn-1Al-0.3Mn变形镁合金在温度为200-400°C，应变速率为0.01-7s-1条件下的热压缩变形行为。结果表明，变形温度和应变速率显著影响其热变形行为。通过计算获得了热变形激活能及应力指数分别为Q=166kJ/mol，n=5.99，且其本构方程为ε＆=3.16×1013[sinh（0.010σ）]5.99exp[-1.66×105/（RT）]。热压缩显微组织观察表明：在应变速率为0.01-1s-1的条件下，在250°C热压缩变形时初始晶粒晶界及孪晶处发生了部分动态再结晶，而在高温（350-400°C）条件下，发生了完全动态再结晶且再结晶晶粒尺寸随着应变速率的增加而减小。获得的较优的变形条件为温度330-400°C、应变速率为0.01-0.03s-1以及350°C、应变速率为1s-1。

简介：复合材料桨叶设计重点考虑其疲劳性能和环境老化性能,变形失效问题则很少涉及。通过对处于不同变形损伤阶段的桨叶结构和复合材料损伤情况进行观察分析,对复合材料桨叶的变形失效问题进行了分析和讨论。结果表明：桨叶叶根材料在叶根套离心力压迫、离心应力及循环载荷下出现塑性变形损伤累积,使得玻璃纤维织物和泡沫塑料出现鼓包堆积,最终导致桨叶变形失效;在叶根部位增加刚性支撑结构,增强叶根填块的粘接强度可以共同抵抗离心力和棘轮效应引起的轴向应力和应变,可以有效预防桨叶的变形失效。复合材料构件在设计时除了要考虑常规的疲劳性能外,材料棘轮效应可能引起的复合材料变形失效问题也要加以重视。

简介：建立了用于模拟立方晶系合金三维枝晶生长的改进元胞自动机模型。该模型将枝晶尖端生长速率、界面曲率和界面能各向异性的二维方程扩展到三维直角坐标系，从而能够描述三维枝晶生长形貌演化。应用本模型模拟在确定温度梯度和抽拉速度条件下三维柱状晶生长过程的一次臂间距调整机制和不同择优取向柱状晶之间的竞争生长。使用NH4Cl-H2O透明合金进行凝固实验，模拟结果和实验结果吻合较好。

简介：采用拉伸至断裂实验,在温度为300、350、400和450°C,应变率分别为10-2和10-3s-1条件下,研究AZ80镁合金的拉伸行为。并采用变化应变率拉伸实验在5×10-5至2×10-2s-1的应变率范围内进行变形机制研究。结果表明:该材料在400和450°C下具有超过100%的高伸长率,其应力指数为4.29,变形激活能为149.60kJ/mol。初始细晶粒在均匀变形区的高温变形中较为稳定,其变形机制为晶界滑移和位错攀移蠕变的竞争机制。基于该机制所建立的数学模型的模拟结果与实验数据吻合。更多还原

简介：为了分析单个晶粒变形行为对微成形的影响,将自由表面的晶粒看作单晶体构建晶体塑性模型。基于率相关晶体塑性理论,考虑试样尺寸、初始晶体取向及其分布,分析微圆柱体墩粗变形中尺寸效应机理。结果表明,流动应力随着试样尺寸的减小而明显减小,晶体取向的分布对试样流动应力具有显著影响,并随着塑性变形的进行而减小。由于单晶体的各向异性,在试样表层发生了明显的非均匀变形,这将导致表面粗糙度的增加,小尺寸试样则更加明显。过渡晶粒的存在使得晶粒各向异性对表面形貌的影响减小。模拟结果得到了实验验证,这表明所建立的模型适合于以尺寸依赖性、流动应力分散性和非均匀变形为特点的微成形工艺分析。

简介：基于退火、正火、调质三种不同热处理状态的45钢的帽型试样强迫剪切实验，在Hopkinson压杆的不同速率加载条件下，利用金相显微镜和扫描电镜测试方法研究了材料绝热剪切的变形特征和敏感性，分析了组织因素对绝热剪切的影响规律。结果表明，材料的组织不同，其绝热剪切变形的特征也不同。45钢正火态、调质态中均出现转变带，其余为形变带。随着加载速率和材料强度的提高，绝热剪切带由形变带变为转变带，剪切带宽度越窄，绝热剪切越敏感。

简介：根据已失效匀压力线圈的结构参数,分析板料、线圈、外部通道的电流和磁场力分布。结果表明：基于模拟结果的电流方向与匀压力线圈的工作原理一致。提出匀压力线圈失效的原因。然后将板料上的磁场力作为边界条件输入显式分析软件ANSYS/LS-DYNA,分析板料的变形规律。

简介：异步轧制技术作为一种制备高性能超细晶材料的剧烈塑性变形方法主要应用于箔材和带材的生产。通过调整轧机上下辊的辊径实现异步轧制，采用该技术制备5182铝合金热轧厚板，并研究剪切变形和板形控制。结果表明：异步轧制对金属塑性流动具有重要影响，并在一定程度上细化微观组织，提高组织、性能的均匀性，异步轧制也可以降低轧制力。在异步轧制过程中经常出现轧板弯曲现象，同时探讨了影响轧板弯曲的因素。

简介：在油气管道生产管理中，地质灾害下管道的安全评定技术研究是一个重要问题。本文在系统分析地质灾害引起的管道大变形下的应力状态以及综合考虑管道表面体型缺陷等影响因素的基础上，利用ANSYS有限元分析软件的二次开发功能，以VisualC＋＋为编程工具，运用APDL语言，基于VC＋＋和ANSYS的接口技术，开发出地质灾害下管道的安全评定有限元分析系统。该系统实现了对地质灾害造成的悬空和漂移管道的参数化建模、有限元分析以及安全评定功能。

简介：高温合金复杂截面(W)圆环多道次滚压成形截面变形十分复杂,而滚压圆环截面成形质量又决定了其服役性能。基于ABAQUS/Explicit软件平台,建立了“W”圆环多道次滚压的三维弹塑性有限元模型,并试验验证了其可靠性。基于所建立的有限元模型,分析环件多道次滚压成形过程中截面变形的特征。结果表明:滚压成形后,环件上应力最大处的截面沿宽度方向最外缘与其理论值的差值最小,最小截面变形位于应力较大处且随着滚压道次的增加最小截面变形位置保持不变。研究结果可为高温合金多道次滚压成形过程中环件复杂截面变形的预测和控制提供指导。

简介：为了预测Al2024-T3合金热变形加工工艺的流变应力行为,在应变速率（0.001-100s-（-1））、应变（0.1-0.5）和温度（573-773K）条件下,进行了等温压缩试验。采用统计参数,如平均相对误差绝对值（AARE）和相关系数（R）评估了Al2024合金不同的本构模型和最新构建的本构模型的预测能力。与其他的模型相比,最新构建的模型能得到最低的AARE（4.6%）和最高的相关系数（0.99）。因此,与其他模型相比,该模型能更精确地描述Al2027-T3合金的变形行为。

简介：镁元素可以降低铝的本征层错能，因而Al-Mg合金被认为具备孪晶变形的潜力。然而在多种大变形Al-Mg合金中很难发现变形孪晶。为了探究Al-Mg合金的孪晶变形潜能，采用第一性原理计算研究镁和空位对铝广义层错能的影响。研究发现Mg和空位均具有层错Suzuki偏析特性，并且会降低Al的本征层错能。但是随着镁含量的提高，铝的本征层错能不会持续降低，孪晶特性参数τa也不会持续升高。基于Al-Mg合金的孪晶特性参数τa，我们预测即使在高固溶镁含量下，Al-Mg合金依然很难发生孪晶变形。镁和空位所引起的本征层错能的降低在一定程度上能够提高大变形Al-Mg合金的加工硬化速率并且促进变形带的形成。

简介：通过基于物理方法的本构方程研究2024和7075铝合金的热变形行为。研究温度对铝弹性模量和自扩散系数的影响。研究结果表明,为描述峰值流变应力,铝的晶格自扩散激活能（142kJ/mol）可作为Zener-Hollomon参数方程的变形激活能,而改进双曲正弦函数中的理论指数可设为5。考虑基于物理的材料参数,可以对2024和7075铝合金的热流变应力进行对比研究。所采用的方法是一个通用工具,可用于热加工的对比研究和合金开发。

简介：利用X射线衍射分析（XRD）、差示扫描量热法（DSC）和拉伸试验,研究不同温度等通道转角挤压（ECAP）和常规静态时效处理后6013Al-Mg-Si铝合金的微观结构、时效行为、析出动力学以及力学性能。XRD测得的ECAP变形后合金的平均晶粒尺寸在66-112nm范围内,平均位错密度在1.20×10^14-1.70×10^14m^-2范围内。DSC分析表明,由于ECAP后试样比常规时效处理试样拥有更细小的晶粒和更高的位错密度,因此,ECAP变形后合金的析出动力学更快。与未变形合金相比,ECAP后试样的屈服强度和抗拉强度都得到了显著提高。室温ECAP后试样的强度达到最大,其屈服强度是静态峰时效屈服强度的1.6倍。细晶强化、位错强化以及由于ECAP过程中的动态析出而产生的析出相强化,是ECAP合金获得高强度的几种主要强化机制。

简介：建立适合铝合金材料的各向同性线性强化薄板在平面应力状态下塑性变形时厚向应变的求解模型。当加载于薄板的应力分量之比在平面内塑性变形过程中为常数时,薄板的应变分量间呈线性关系,研究发现这一系列不同应力比例和对应的应变比例值构成直线方程,即η-η线。因此,当应力分量间呈恒比例关系加载于薄板时,其厚度方向的应变可以通过η-η线方程快速得到,避免了积分和微分运算。当薄板处于更加复杂的加载状态时,其厚度可以通过提出的迭代优化算法模型得到。研究表明,计算结果与现有理论和有限元仿真结果的相对误差小于0.75%,其精度达到工程应用要求。该模型可用于航空高强铝合金厚板预拉伸工艺分析等实际应用。

简介：利用多道次降温热轧工艺得到的AZ31镁合金板材用于后续的一道次冷轧实验,单道次冷轧极限提高到41%。在多道次降温热轧工艺中,采用大的道次变形量进行轧制得到的终轧板材的织构强度较弱,得到的织构强度仅为一般AZ31轧制板材的1/3～1/2。研究表明,即使得到的板材的晶粒尺寸较为粗大,但是弱的织构仍有利于冷轧成形性的提高。对AZ31镁合金板材织构形成的变形机理进行了详细分析。

简介：对GH4169合金涡轮盘锻件进行模拟研究，利用有限元模拟软件结合二次开发对热变形后的涡轮盘的锻后温度及应变的分布规律进行模拟预测。同时，对热变形后盘件进行不同冷却速率的显微组织模拟预测研究。结果显示：该热变形计算流程方法可行，可以实现不同冷却速率下显微组织的模拟；显示热变形后的涡轮盘经过水冷、油冷和空冷等冷却，冷却速率越快晶粒越细小，而再结晶分数越少。该结果对实际GH4169合金涡轮盘锻造热加工可提供指导。

简介：为了描述等原子比NiTi形状记忆合金在高温下的变形行为和热加工性能,通过在温度范围为500~1100°C和应变速率范围为0.0005~0.5s-1的热压缩实验构建了该合金的Arrhenius型本构方程和热加工图。结果表明:热加工图的失稳区随着变形程度的增加而增大。失稳发生在低温区和高温区,低温区的失稳特征表现为绝热剪切带,而高温区的失稳特征则表现为晶粒的异常长大。因此,必须避免在这些失稳区域加工该等原子比NiTi形状记忆合金。加工该NiTi形状记忆合金的最佳温度范围为750~900°C。

简介：采用数值模拟方法，研究7075铝合金四通阀体类零件在多向加载成形条件下成形过程中的材料变形特征。结果表明：四通阀多向加载成形过程中存在正挤、反挤、正挤和侧挤复合、反挤和侧挤复合等4种变形模式。在不同成形阶段，表现出的变形模式依赖于加载路径。一般在变形初期会发生正挤或反挤的变形行为；在变形中期以反挤变形模式为主；在变形终期一般会发生反挤、正挤和侧挤复合变形模式。为提高型腔填充稳定性和减少成形缺陷，在变形初期和中期，应增加侧挤变形行为；在变形终期应减少或避免正挤变形行为。

简介：通过等温拉伸实验研究双态组织Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V合金的热变形行为、显微组织演变与断裂特征。结果表明:材料的流动软化由双态组织动态球化引起,并导致较高的应力指数和热激活能。结合SEM、EBSD和TEM显微组织观察发现,750和800℃下动态球化由α/α亚晶界的形成与β相的渗透共同导致;而在850℃下由于低角度晶界向高角度晶界转化,生成呈项链状分布的细小晶粒,证明该温度下主要的球化机制为动态再结晶。随着变形温度的升高或应变速率的减小,合金的断裂机制由微孔聚集向沿晶断裂转变。