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316L 不锈钢的单轴棘轮效应

对316L不锈钢进行了单轴应变控制和应力控制下的系统循环试验。对316L不锈钢在应变循环下的循环应变幅值、应变幅值历史、平均应变对循环特性的影响进行了揭示;  (本文共6页) 阅读全文>>

西南交通大学
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316L不锈钢单轴棘轮与蠕变行为研究

材料在循环载荷作用下产生的塑性变形的逐渐累积现象称为棘轮效应。棘轮问题的危害性引起了国内外学者的广泛重视,其研究已经成为热点方向。蠕变是金属材料在恒值应力作用下随时间增长而发生塑性变形累积的现象。棘轮与蠕变问题的内在联系近年已为学术界所关心。本文基于316L不锈钢单轴棘轮和蠕变的一系列试验,系统研究了材料在高周次下的棘轮塑性变形累积特性,研究了峰值应力对棘轮变形的控制规律,研究了蠕变与棘轮变形的相关性,以及研究了MTS试验系统的通道扩充技术,取得如下研究成果:(1)当峰值应力超过棘轮门槛值后,316L不锈钢在数百甚至上千周应力循环后再经历上万周的棘轮变形仍有一定程度的后继棘轮变形量;高峰值应力下棘轮的安定态容易达到,而在较低峰值应力控制下棘轮达到安定需要较长循环周次;应力幅值较大时棘轮应变累积相对低应力幅迟缓;(2)在350℃高温下316L不锈钢棘轮效应不显著;(3)316L不锈钢的棘轮安定应变受制于峰值应力,在此基础上提出了预...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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多晶金属棘轮行为的微观机理及相关本构模型研究

棘轮效应是材料或结构在非对称应力控制循环载荷下产生的一种塑性应变的累积现象。棘轮变形的产生将会导致结构变形超限或者疲劳寿命降低而不能正常工作,需要在结构设计和寿命预测时予以重点考虑。近30年来,国内外的许多学者对金属材料的棘轮行为开展了广泛的实验研究和理论描述。然而,绝大部分的研究都是宏观实验研究和基于宏观实验唯象地对棘轮行为进行理论描述,很少涉及到不同晶体结构材料棘轮变形的微观机理以及基于微观机理的本构模型研究。由于没有考虑棘轮变形的微观机理,目前已有的本构模型都有各自的局限性,不能对棘轮行为进行全面而准确的描述,过多的材料参数也限制了此类本构模型的工程应用,仍需大力发展。为此,很有必要首先对材料在单轴和非比例多轴下棘轮变形的微观机理进行深入和系统的研究,获得棘轮变形过程中微结构的演化规律,揭示材料棘轮变形的微观机理,进而建立基于微观机理的、全新的循环本构模型,提高对金属材料棘轮行为的预测能力。为了对不同晶体结构的多晶材料的棘...  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南交通大学
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典型循环塑性和粘塑性本构模型对单轴棘轮行为预测能力评估

棘轮行为是指非对称应力控制循环加载下塑性变形的循环累积,其可导致疲劳寿命的减少或使结构的变形超过限制而不能正常工作,开展工程材料棘轮行为及其本构模型研究具有重要的工程应用价值。经过近几十年的努力,描述棘轮效应的本构模型也得到了很大的发展。但现有的本构模型各有优缺点,对棘轮应变的预测也不够精确。因此有必要对现有本构模型的预测能力比较和评估,为后续模型的进一步发展奠定基础。本文针对316L不锈钢、纯铝、紫铜和U71Mn轨道钢已有的实验结果,主要进行了以下工作:(1)分别采用Dafalias-Popov模型,AF模型,OWI模型,OW Ⅱ模型,AF-OWⅠ模型和AF-OW Ⅱ模型六种具有代表性的弹塑性循环本构模型模拟了316L不锈钢、纯铝、紫铜和U71Mn轨道钢不同金属材料的循环变形特性和单轴棘轮行为,对模型的预测能力做了评估,指出了不同模型预测方面的缺陷,结果显示AF-OW Ⅱ弹塑性模型的预测能力要优于其他模型。(2)分别采用AF模...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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316L不锈钢的粘塑性本构模拟

本文对316L不锈钢进行了室温及873K下不同应变幅下的单轴拉压、纯扭、比例及非比例圆路径、阶梯路径的应变控制循环试验。同时,展开多步加载单轴棘轮试验,考察在室温及873K下的应力幅值、平均应力和历史载荷对棘轮特性的影响。实验结果表明:(1)在室温和873K下的单轴应变循环试验中316L均表现出循环强化特征,而强化程度随着应变幅值的增加而增加;(2)在非比例加载条件下,316L不锈钢表现出明显的非比例附加强化特性;(3)在室温下,棘轮应变随应力幅值和平均应力的增加而增加;在高应力幅值和平均应力下表现出渐进棘轮效应,而在较低的应力幅值与平均值下表现出安定棘轮效应。同时,棘轮应变累积速率随着加载率的降低而增大;(4)在873K下,无论应力幅值和平均应力如何变化,316L不锈钢表现出棘轮安定效应,在棘轮安定区域其棘轮应变累积速率几乎不受加载率的影响;(5)在相同的应力加载条件下,316L不锈钢在873K的棘轮应变累积速率与室温下较为一...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《应用数学和力学》2014年S1期
应用数学和力学

典型循环本构模型对316L不锈钢单轴棘轮行为预测结果评估

分别采用Dafalias-Popov模型,AF模型,OW II模型,AF-OWΙ模型和AF-OW II五种典型循环本构模型对316L不锈钢单轴棘轮行为进行模拟和预测,并对预测结果进行评估。结果表明:Dafalias-Popov模型在循环前期对...  (本文共4页) 阅读全文>>