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耦合应变速率及尺寸效应的3102铝箔本构模型
1
作者 李萍 汪洋 +3 位作者 张百顺 田辙环 祝梦臣 薛克敏 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第1期145-151,共7页
为研究3102铝合金在应变速率与尺寸效应耦合作用下的本构关系,利用单轴拉伸实验获得0.095~0.14 mm厚度的3102铝合金在10^(-4)~10^(-1) s^(-1)应变速率下的真应力-真应变曲线,以此为基础构建了改进的Johnson-Cook本构模型,并利用DYNAFOR... 为研究3102铝合金在应变速率与尺寸效应耦合作用下的本构关系,利用单轴拉伸实验获得0.095~0.14 mm厚度的3102铝合金在10^(-4)~10^(-1) s^(-1)应变速率下的真应力-真应变曲线,以此为基础构建了改进的Johnson-Cook本构模型,并利用DYNAFORM有限元仿真软件对3102铝合金室温拉深成形过程进行模拟预测。结果表明:随着应变速率和厚度的增加,3102铝合金的抗拉强度提高,表现出明显的应变速率敏感性和尺寸效应。利用改进的Johnson-Cook本构模型对真实应力进行预测,其相关系数与平均相对误差分别为0.991%和0.44%;将改进的本构模型应用于有限元仿真分析,通过对比实际成形零件减薄率与模拟预测值发现,二者的最大绝对误差为4.573%,表明改进的Johnson-Cook本构模型能够准确预测相应条件下的真实应力。 展开更多
关键词 3102铝合金 应变速率 尺寸效应 Johnson-Cook本构模型
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岩石蠕变应变能密度演化时效特征与损伤本构模型研究
2
作者 刘之喜 赵光明 +2 位作者 孟祥瑞 顾清恒 秦志宏 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第1期153-166,共14页
为了探究岩石单轴蠕变的应变能密度演化规律及其损伤本构模型,利用单轴蠕变-卸载试验,系统性地研究了煤、泥岩、白砂岩和红砂岩4种岩石的蠕变应变能密度演化规律。着重探讨了岩石在蠕变过程中应变能密度的转化与耗散机制,建立了不同脆... 为了探究岩石单轴蠕变的应变能密度演化规律及其损伤本构模型,利用单轴蠕变-卸载试验,系统性地研究了煤、泥岩、白砂岩和红砂岩4种岩石的蠕变应变能密度演化规律。着重探讨了岩石在蠕变过程中应变能密度的转化与耗散机制,建立了不同脆性程度岩石的损伤蠕变本构模型。研究结果表明:(1) 4种岩石的弹性应变能密度随蠕变时间的延长而呈线性减少的趋势,即存在线性衰减特征;(2)结合单轴蠕变-卸载试验结果,提出了一种基于弹性应变能密度线性衰减特征的岩石蠕变应变能计算方法;(3) 4种不同脆性程度的岩石蠕变产生的耗散应变能密度与输入应变能密度随着时间增加而增长,其增长可分为衰减增长阶段、匀速增长阶段以及加速增长阶段;(4)在蠕变过程中,随着蠕变时间的增加,岩石耗散应变能密度占输入应变能密度逐渐增大,在加速蠕变与峰后的临界点达到最大,脆性程度越高加速蠕变与峰后临界点耗散应变能密度占输入应变能密度比例越大;(5)构建了基于应变能耗散的黏弹塑性-损伤耦合本构模型,该模型能够有效描述不同脆性岩石在蠕变过程中的变形曲线。 展开更多
关键词 蠕变 卸载 应变能密度演化 损伤变量 本构模型
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伺服冲压仿真应变率本构模型的构建与评价
3
作者 戴大力 赵坤民 《汽车工程学报》 2025年第2期235-244,共10页
传统机械压机的滑块移动模式相对固定,准静态问题的冲压仿真通常忽略应变率的影响。而伺服压机的滑块行程灵活,冲压速度可调,因此,精确的伺服冲压仿真需要含应变率的材料本构模型。为解决通过拉伸试验只能获得有限数量应变率下的应力-... 传统机械压机的滑块移动模式相对固定,准静态问题的冲压仿真通常忽略应变率的影响。而伺服压机的滑块行程灵活,冲压速度可调,因此,精确的伺服冲压仿真需要含应变率的材料本构模型。为解决通过拉伸试验只能获得有限数量应变率下的应力-应变曲线的问题,以DDQ钢的试验数据拟合为例,分析评价了幂律模型、线性幂律模型、Johnson-Cook模型和Cowper-Symonds模型等应变率敏感模型。对分段应变范围和分组应变率进行曲线拟合,构建了各模型中参数的识别方法,并讨论了各模型在有限元软件中的适用性。研究结果可以帮助用户选择合适的本构模型进行伺服冲压仿真。 展开更多
关键词 应变率相关 本构模型 伺服冲压 板材金属成形
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饱和土有限应变弹塑性本构模型研究
4
作者 翁天赐 熊勇林 韩哲 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期94-103,共10页
在城市地下工程的建设过程中,土体普遍处于饱和状态,而众多地下工程事故的发生与饱和土体的大变形行为紧密相连,但目前大部分本构模型都建立在小应变条件下。为了深入揭示饱和土体的大变形力学特性,本研究以有限应变理论为基础,结合超... 在城市地下工程的建设过程中,土体普遍处于饱和状态,而众多地下工程事故的发生与饱和土体的大变形行为紧密相连,但目前大部分本构模型都建立在小应变条件下。为了深入揭示饱和土体的大变形力学特性,本研究以有限应变理论为基础,结合超弹性模型与修正剑桥模型,引入上下负荷屈服面的概念来描述土体的超固结特性和结构性。利用具有数值计算优势的返回映射算法,求解本构模型的非线性响应,并推导出能够加速计算收敛并提高计算精度的一致切线刚度矩阵。在主应力空间内,建立了一个能够同时考虑结构性、超固结特性以及大变形等力学特性的饱和土有限应变弹塑性本构模型。通过对比试验数据与模型计算结果,验证了所提出本构模型的准确性。进一步通过模拟等围压三轴排水剪切试验和三轴固结试验,分别探讨了初始超固结比、初始结构性、超固结控制参数和结构性控制参数对土体力学特性行为的影响。结果表明:(1)随着超固结比增大,土体峰值强度逐渐增大,但最终体变由剪缩转为剪胀行为;(2)随着土体初始结构性的增强,土体的峰值强度显著提高,且应变软化的程度也随之增加;(3)超固结控制参数的增大或结构性控制参数的减小,土体峰值强度均有所提升。研究结果为解决大变形工程中的问题提供了新的思路和方法,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 大变形 超固结 结构性 有限应变 弹塑性 本构模型
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激光熔覆Inconel 625合金高温高应变率下的力学行为及本构模型
5
作者 雷经发 赵晨霞 +2 位作者 刘涛 沈朝阳 李思悦 《材料导报》 北大核心 2025年第4期186-192,共7页
为研究激光熔覆Inconel 625(IN625)合金在高温高应变率下的力学行为,制备激光熔覆IN625合金试样,获取了试样在四种温度(25℃,600℃,800℃,1 000℃)和三种应变率(1 000 s^(-1),2 000 s^(-1),3 000 s^(-1))下的压缩应力-应变曲线,并构建... 为研究激光熔覆Inconel 625(IN625)合金在高温高应变率下的力学行为,制备激光熔覆IN625合金试样,获取了试样在四种温度(25℃,600℃,800℃,1 000℃)和三种应变率(1 000 s^(-1),2 000 s^(-1),3 000 s^(-1))下的压缩应力-应变曲线,并构建了适用的本构模型。结果表明:激光熔覆IN625合金在四种温度和三种应变率下的应力-应变曲线均存在弹性和塑性阶段。在各温度下,材料的屈服强度和流动应力均随着应变率的增加而增大,表现出明显的应变率强化效应。在各加载应变率下,材料的流动应力和屈服强度均随着温度的升高而降低,表现出显著的温度软化效应。基于应力-应变数据,以Johnson-Cook(J-C)本构模型为基础,通过温度软化指数和应变率敏感系数拟合对模型进行修正,结果表明,模型拟合值与实验结果吻合较好,可准确地描述材料的力学行为。 展开更多
关键词 激光熔覆 IN625合金 高温高应变率 力学行为 本构模型
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TC4钛合金热拉伸变形行为及本构模型的建立
6
作者 刘大海 刘康 +2 位作者 杨亮 秦海 钱世伟 《精密成形工程》 北大核心 2025年第4期104-112,共9页
目的综合分析变形温度、应变速率和微观组织对薄板TC4钛合金变形行为的影响机理;考虑温度与应变速率的影响,建立适用于宽温度范围、低应变速率(准静态)条件的本构模型。方法在温度为25~900℃、应变速率为0.00053 s^(−1)和温度为700~900... 目的综合分析变形温度、应变速率和微观组织对薄板TC4钛合金变形行为的影响机理;考虑温度与应变速率的影响,建立适用于宽温度范围、低应变速率(准静态)条件的本构模型。方法在温度为25~900℃、应变速率为0.00053 s^(−1)和温度为700~900℃、应变速率为0.00023~0.00080 s^(−1)的条件下,进行0.6 mm TC4钛合金单轴热拉伸试验。通过观察材料热拉伸变形后的微观组织变化情况,研究微观组织对热拉伸性能的影响。基于Hooke定律和Grosman方程建立此合金的本构模型。结果当温度由25℃升高到900℃时,屈服点应变由1.21%降低至0.52%。在700~900℃和0.00023~0.00080 s^(−1)条件下拉伸时,温度对材料的流变应力影响最大。通过分析微观组织形貌可知,原始TC4钛合金板材存在沿轧制方向分布的(α+β)组织。在700℃、0.00026 s^(−1)条件下拉伸时,得到细小均匀的等轴(α+β)组织;当温度上升至900℃时,得到较为粗大均匀的等轴(α+β)组织。结论当TC4钛合金在高温、低应变速率(准静态)条件下变形时,高温软化作用大于形变硬化作用,温度对合金流变应力的影响占主导地位,但应变速率对流变应力也有一定的影响,证明TC4钛合金为温度应变速率敏感型合金。在700℃、0.00026 s^(−1)条件下拉伸时,材料微观组织均匀细小,其综合力学性能相对最好。基于Hooke定律和Grosman方程建立此合金在700~900℃和0.00023~0.00080 s^(−1)条件下的本构模型,相关性系数R大于0.96,证明该模型能较好地描述TC4钛合金在宽温度范围、低应变速率(准静态)下的高温变形行为。 展开更多
关键词 TC4钛合金 热拉伸 力学性能 微观组织 本构模型 低应变速率
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锻态18Cr2Ni4WA钢高温变形本构模型研究
7
作者 段兴旺 贺林峰 +1 位作者 焦永星 王敏 《太原科技大学学报》 2025年第1期53-57,共5页
在Gleeble-1500热模拟试验机上,对锻态18Cr2Ni4WA钢进行单道次热压缩实验,研究了该钢的高温流变行为。通过采集数据获得了实验温度为(1123~1473)K、应变速率为(0.001~0.1)s^(-1)和变形量为55%的变形条件下的真应力-真应变曲线。以Arrhen... 在Gleeble-1500热模拟试验机上,对锻态18Cr2Ni4WA钢进行单道次热压缩实验,研究了该钢的高温流变行为。通过采集数据获得了实验温度为(1123~1473)K、应变速率为(0.001~0.1)s^(-1)和变形量为55%的变形条件下的真应力-真应变曲线。以Arrhenius本构模型为依据,并充分考虑应变对本构模型的作用,建立了应变补偿Arrhenius本构模型,用以预测其高温流变行为。结果表明:温度的降低和应变速率的增大导致锻态18Cr2Ni4WA钢的真应力增加;通过将所建立本构模型的理论预测数据与实验数据进行对比,发现吻合度较好,说明所建立的锻态18Cr2Ni4WA钢应变补偿Arrhenius本构模型具有较高的预测精度。 展开更多
关键词 锻态18Cr2Ni4WA钢 热压缩 本构模型 应变补偿
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Hardfill筑坝材料应力—应变特性与本构模型研究 被引量：19
8
作者 何蕴龙 刘俊林 李建成 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期40-47,共8页
胶凝砂砾石(Hardfill)材料是用少量胶凝材料将砂砾料固结得到的一种低强度筑坝新材料。通过对材料试验资料的分析,获得Hardfill材料应力—应变关系的特点为:表现出较典型的弹塑性材料应力—应变特征;在低应力水平表现为线弹性性质,当应... 胶凝砂砾石(Hardfill)材料是用少量胶凝材料将砂砾料固结得到的一种低强度筑坝新材料。通过对材料试验资料的分析,获得Hardfill材料应力—应变关系的特点为:表现出较典型的弹塑性材料应力—应变特征;在低应力水平表现为线弹性性质,当应力达到峰值强度的60%～80%后逐步进入弹塑性阶段,直至达到峰值强度;其后,应力随着应变的增长而减小,表现出明显的软化特征,最后趋近于残余强度。研究建立了Hardfill材料的非线性本构模型,模型共有9个参数,可以通过三轴试验方便地确定。将模型计算所得的应力—应变关系曲线与Hardfill材料试验数据进行对比,吻合程度较好,表明此模型能够较准确地反映Hardfill材料的应力—应变特性。该本构模型可以方便地应用于Hardfill坝非线性结构分析。 展开更多
关键词 Hardfill材料 应力 应变 非线性 本构模型 三轴试验
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化学腐蚀下岩石应力应变进化神经网络本构模型 被引量：9
9
作者 陈炳瑞 冯夏庭 +1 位作者 丁梧秀 杨成祥 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期695-698,共4页
提出一种反映化学腐蚀下岩石全应力 应变特征的进化神经网络本构模型·该模型不同于常规的本构模型,化学腐蚀影响下全应力 应变特征反映在其网络结构和网络权值上;该模型结构是由遗传算法搜索得到的,具有很好的预测功能;模型经过训... 提出一种反映化学腐蚀下岩石全应力 应变特征的进化神经网络本构模型·该模型不同于常规的本构模型,化学腐蚀影响下全应力 应变特征反映在其网络结构和网络权值上;该模型结构是由遗传算法搜索得到的,具有很好的预测功能;模型经过训练较好地反映同种矿物质在不同化学溶液的腐蚀下全应力 应变普遍特征·实例表明该模型描述了化学溶液的腐蚀下岩石全应力 应变普遍特征且有较好的推广预测功能· 展开更多
关键词 化学腐蚀 应力应变 本构模型 人工神经网络 遗传算法
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基于Chaboche模型的金属材料稳态循环应力-应变曲线的本构建模方法 被引量：7
10
作者 吴志荣 胡绪腾 +1 位作者 辛朋朋 宋迎东 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期92-95,共4页
提出了一种以Ramberg-Osgood模型计算曲线作为试验曲线来建立描述金属材料稳态循环应力-应变曲线的Chaboche本构模型的方法,并采用TC11钛合金疲劳试验数据加以验证。结果表明:提出的建立金属材料稳态循环塑性本构模型的方法是可行的,采... 提出了一种以Ramberg-Osgood模型计算曲线作为试验曲线来建立描述金属材料稳态循环应力-应变曲线的Chaboche本构模型的方法,并采用TC11钛合金疲劳试验数据加以验证。结果表明:提出的建立金属材料稳态循环塑性本构模型的方法是可行的,采用建立的Chaboche模型可以较准确地描述金属材料的稳态循环应力、应变响应,与工程中常用的Ramberg-Osgood模型具有基本相同的描述效果;可方便将该模型应用于疲劳寿命预测时金属材料结构的有限元应力、应变分析。 展开更多
关键词 金属材料 循环应力-应变曲线 本构模型 Ramberg—Osgood模型 Chaboche模型
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砂土在小应变下考虑应力路径影响的本构模型的试验研究 被引量：5
11
作者 赖勇 施建勇 雷国辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期745-749,共5页
以标准砂为试样,利用GDS数字控制应力路径三轴仪进行了K0初始应力条件下8条特殊应力路径试验。在小应变区域内,通过刻画在应力空间的等应变应力线的变化规律,推导了可以考虑任意应力路径和应力路径方向变化的杨氏模量计算方法,并对泊松... 以标准砂为试样,利用GDS数字控制应力路径三轴仪进行了K0初始应力条件下8条特殊应力路径试验。在小应变区域内,通过刻画在应力空间的等应变应力线的变化规律,推导了可以考虑任意应力路径和应力路径方向变化的杨氏模量计算方法,并对泊松比进行了研究,建立了砂土在小应变区域内可以考虑复杂应力条件的本构模型。模型可以反映小应变时砂土的高模量、非线性以及模量急剧变化等主要特征;也可以模拟一般模型所不能考虑的应力路径方向变化引起的模量变化。 展开更多
关键词 砂土 小应变 应力路径 本构模型 杨氏模量 泊松比
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Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金的Johnson-Cook本构模型及失效参数研究
12
作者 郅慧栋 郭保全 +3 位作者 丁宁 闫钊鸣 朱家萱 万晨 《稀有金属材料与工程》 北大核心 2025年第3期714-721,共8页
研究了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在不同应变率下的力学行为和断裂失效行为,开展了基于Johnson-Cook(J-C)本构模型和失效模型的参数标定及验证。利用万能试验机对该镁合金进行不同温度下的准静态拉伸试验,并且利用Hopkinson杆开展高应变率... 研究了Mg-9Gd-4Y-2Zn-0.5Zr合金在不同应变率下的力学行为和断裂失效行为,开展了基于Johnson-Cook(J-C)本构模型和失效模型的参数标定及验证。利用万能试验机对该镁合金进行不同温度下的准静态拉伸试验,并且利用Hopkinson杆开展高应变率(1000~3000 s^(-1))下的动态拉伸试验;根据试验数据对J-C本构模型中的应变率强化项和热软化项进行了修正,并标定相关模型参数。进一步开展数据仿真分析,并对比试验与仿真的断裂位置和真应力-应变曲线,验证失效模型参数的可靠性。使用SEM对镁合金断口微观形貌进行观察,探究温度、应变率对镁合金失效影响的微观行为特征,镁合金在准静态拉伸与动态拉伸过程中断口形貌中均发现了韧窝与解理台阶,为混合断裂机制,且高应变速率下解理台阶稍多,这与镁合金高应变速率下的应变敏感性有关;而在高温拉伸过程中表现为韧性断裂。 展开更多
关键词 Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金 J-C本构模型 J-C失效模型 断裂应变
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箍筋约束高强混凝土应力-应变本构关系模型 被引量：5
13
作者 宋佳 李振宝 杜修力 《天津师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第4期41-46,70,共7页
针对箍筋约束高强混凝土,优选6种典型模型对172根方形截面短柱在轴压作用下的峰值强度和延性进行预测.误差分析结果表明:Nagashima模型与Legeron模型的计算精度相对较高.最后,基于大量试验数据对Nagashima模型及Hong模型进行修正,修正... 针对箍筋约束高强混凝土,优选6种典型模型对172根方形截面短柱在轴压作用下的峰值强度和延性进行预测.误差分析结果表明:Nagashima模型与Legeron模型的计算精度相对较高.最后,基于大量试验数据对Nagashima模型及Hong模型进行修正,修正模型精度较高且便于应用. 展开更多
关键词 约束混凝土 方形截面 应力-应变本构关系模型 误差分析
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黄土状土应力-应变特征及本构模型的建立 被引量：2
14
作者 陈宇 宋日英 +2 位作者 黄志全 李明霞 马丽娜 《人民黄河》 CAS 北大核心 2009年第9期80-81,83,共3页
工程上广泛采用的土体本构模型为双曲线形式,但双曲线模型只适合应力硬化型曲线而不适合应力软化型曲线。通过对应力软化型曲线形态特征及试验数据的分析,提出建立应力软化型应力-应变本构模型的虚加刚性弹簧法,即软化阶段的曲线叠加一... 工程上广泛采用的土体本构模型为双曲线形式,但双曲线模型只适合应力硬化型曲线而不适合应力软化型曲线。通过对应力软化型曲线形态特征及试验数据的分析,提出建立应力软化型应力-应变本构模型的虚加刚性弹簧法,即软化阶段的曲线叠加一定弹性模量的直线,形成的曲线形态基本符合双曲线模型,据此推导了应力软化型应力-应变本构模型及其切线模量的计算公式,以豫西地区重塑黄土状粉土三轴试验为例验证了该法的可行性。 展开更多
关键词 黄土状土 本构模型 应力 应变曲线 虚加刚性弹簧法
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高导无氧铜在大变形、不同温度和不同应变率下的流动应力和本构模型 被引量：11
15
作者 郭伟国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期244-250,共7页
为了理解高导无氧铜(OFHC Cu)的塑性流动行为,采用Instron液压试验机和分离式Hopkinson压杆,系统地对OFHC Cu进行了温度为77～1 000 K,应变率为0.001～7 000 s-1,以及真实应变超过80%的单轴压缩试验.结果表明:在0.001 s-1应变率下,OFHC... 为了理解高导无氧铜(OFHC Cu)的塑性流动行为,采用Instron液压试验机和分离式Hopkinson压杆,系统地对OFHC Cu进行了温度为77～1 000 K,应变率为0.001～7 000 s-1,以及真实应变超过80%的单轴压缩试验.结果表明:在0.001 s-1应变率下,OFHC Cu在约500K呈现动态应变时效现象.随应变率增高,动态应变时效温度区域向更高温度移动,甚至动态应变时效现象消失.在高应变变形区域,相对温度来说,OFHC Cu塑性流动应力对应变率依赖更强.基于位错运动学和动力学概念,考虑位错在高温和高应变率的粘-曳阻力现象,结合试验结果,导出一个基于物理概念的本构模型.此模型可预测从低到高不同应变率不同温度下OFHC Cu的塑性流动应力.通过比较表明,本构模型预测结果与试验结果吻合较好. 展开更多
关键词 固体力学 本构模型 单轴压缩 OFHC Cu 塑性流动应力 应变率 温度
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2219铝合金高应变速率本构模型及其电磁成形应用评估 被引量：1
16
作者 唐天宇 黄亮 +3 位作者 徐佳辉 谢冰鑫 孙怡然 时恬 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期125-134,共10页
为探究2219铝合金电磁成形的高应变速率变形行为,采用分离式霍普金森拉杆和热模拟实验机,分别进行了高应变速率和高温准静态的铝合金拉伸实验,分析了不同温度和应变速率对2219铝合金流动应力的影响,并对传统J-C本构模型的应变速率项进... 为探究2219铝合金电磁成形的高应变速率变形行为,采用分离式霍普金森拉杆和热模拟实验机,分别进行了高应变速率和高温准静态的铝合金拉伸实验,分析了不同温度和应变速率对2219铝合金流动应力的影响,并对传统J-C本构模型的应变速率项进行修正和优化。基于传统和优化的J-C本构模型分别建立了电磁成形有限元模型,并与电磁成形实验结果进行对比。结果表明:2219铝合金的抗拉强度随应变速率的提高先增后降,流动应力随温度的增加而逐渐降低。优化的OP J-C本构模型的拟合效果最佳,线性相关系数R和平均相对误差AARE分别为0.9975和1.06%。相比于传统J-C本构模型,优化的本构模型电磁成形模拟结果与实验值的吻合度更高,证实了优化的本构模型能够准确描述2219铝合金的高速率变形行为。 展开更多
关键词 2219铝合金 本构模型 高应变速率 热变形行为 电磁成形
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不同主应力方向下各向异性砂土力学响应的本构模型模拟
17
作者 余嘉轲 王睿 张建民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期670-677,共8页
地下水位上升可能引发饱和松散土体边坡有效球应力降低从而诱发稳定性问题。等剪应力排水路径能够模拟饱和砂土边坡内土体单元在潜水面上升时的应力条件,但目前各向异性对于这种应力路径下土的响应的影响仍不明确。采用一个各向异性砂... 地下水位上升可能引发饱和松散土体边坡有效球应力降低从而诱发稳定性问题。等剪应力排水路径能够模拟饱和砂土边坡内土体单元在潜水面上升时的应力条件,但目前各向异性对于这种应力路径下土的响应的影响仍不明确。采用一个各向异性砂土弹塑性本构模型对不同主应力方向下的定轴等剪应力排水试验进行模拟,分析各向异性影响规律。该本构模型考虑了组构各向异性的演化及其对塑性模量和剪胀的影响,能够反映不同主应力方向对土体力学响应的影响。模拟结果表明,该模型能够较好地模拟不同主应力方向下饱和砂土在定轴不排水剪切和定轴等剪应力不排水条件下的响应。对于定轴等剪应力不排水应力路径,非稳定态时的平均有效应力随孔隙比和加载角度的增加而增加,不同初始组构强度对于等剪应力排水试验的结果有显著的影响。 展开更多
关键词 各向异性砂土 数值模拟 本构模型 主应力方向 等剪应力排水路径
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考虑地震应变率效应的木材单轴受压本构模型
18
作者 刘伊津 谢启芳 +2 位作者 张利朋 张保壮 杨高杰 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期168-178,共11页
地震作用下木结构的精细化分析应考虑木材的应变率效应.为确定地震应变率对木材单轴受压力学性能的影响,选取落叶松和樟子松两种木材,分别设计了横纹试件与顺纹试件,通过其在地震应变率10^(-3)s^(-1)、10-2 s^(-1)、10-1 s^(-1)和准静... 地震作用下木结构的精细化分析应考虑木材的应变率效应.为确定地震应变率对木材单轴受压力学性能的影响,选取落叶松和樟子松两种木材,分别设计了横纹试件与顺纹试件,通过其在地震应变率10^(-3)s^(-1)、10-2 s^(-1)、10-1 s^(-1)和准静态应变率10^(-4)s^(-1)作用下的单轴受压试验,研究了木材应力-应变关系、破坏模式、弹性模量、抗压强度等的变化规律.结果表明:木材抗压强度、弹性模量的单轴受压地震应变率效应明显;随着地震应变率水平的增大,木材抗压强度提高更为显著.进一步建立了考虑地震应变率效应的木材单轴受压本构模型,编写了相应的UMAT子程序,并将其嵌入ABAQUS有限元软件中.在此基础上,对木材进行了单轴受压数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了本构模型、UMAT子程序的正确性.研究成果可为木结构的抗震分析提供本构支持. 展开更多
关键词 木材 地震应变率 单轴受压 本构模型 UMAT子程序
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S55C钢高温流变行为的本构模型
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作者 周俞廷 郝庆乐 +5 位作者 宋俊辉 俞鑫山 赵凯鹏 钟素娟 关常勇 龙伟民 《锻压技术》 北大核心 2025年第1期272-280,共9页
基于Gleeble-3180热模拟试验机对S55C钢材展开变形温度为850~1000℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)的等温流变压缩实验,研究了该材料的高温热变形行为;根据实验所得的真实应力-真实应变曲线,分析了真实应变、变形温度和应变速率对流动应力... 基于Gleeble-3180热模拟试验机对S55C钢材展开变形温度为850~1000℃、应变速率为0.01~10 s^(-1)的等温流变压缩实验,研究了该材料的高温热变形行为;根据实验所得的真实应力-真实应变曲线,分析了真实应变、变形温度和应变速率对流动应力的影响规律,并建立了S55C钢材应变补偿后的Arrhenius本构模型,更进一步地对模型的拟合精度进行了分析。结果表明,S55C钢材热压缩变形过程的塑性变形部分可以分为3个阶段,变形初期,流动应力随应变的增加而急剧增大;变形中期,流动应力的增长速率减缓,材料加工硬化和动态软化相抗争,达到平衡后出现峰值应力;变形后期,流动应力在不同的应变速率下呈现不同的变化趋势,低应变速率下,流动应力呈现出下降的特征,热压缩变形中的软化形式以动态再结晶为主,而在高应变速率下,流动应力则在峰值应力范围内趋于稳定,软化形式主要为动态回复。对比分析材料本构模型的预测结果与实际实验所得数据,获得应变补偿的Arrhenius本构模型的相关系数为0.94844,平均绝对相对误差为8.76285%,说明该本构模型可以较好地描述S55C钢材的高温热变形行为。 展开更多
关键词 S55C钢材 Arrhenius本构模型 ZENER-HOLLOMON参数 热变形行为 应变速率
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混凝土细观裂纹演化规律及本构模型研究
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作者 许志伟 孙波 《砖瓦》 2025年第3期92-94,共3页
混凝土结构的微裂纹演化是建筑结构病害产生的重要诱因。通过采用无侧限单轴抗压强度试验,选用数字散斑技术和声发射技术对混凝土试件在受压状态下的细微观裂纹发展演变规律进行研究。试验结果表明,混凝土试件的荷载时程曲线可分为完整... 混凝土结构的微裂纹演化是建筑结构病害产生的重要诱因。通过采用无侧限单轴抗压强度试验,选用数字散斑技术和声发射技术对混凝土试件在受压状态下的细微观裂纹发展演变规律进行研究。试验结果表明,混凝土试件的荷载时程曲线可分为完整压缩、弹性变形、非线性塑性变形及破坏四个阶段,微裂纹主要沿45°方向分布,粗骨料排列影响裂纹扩展速度。随着加载进程,混凝土结构内部的裂纹密度不断增加,声发射的能量波动随裂纹扩展而增加,在荷载峰值时达到最大。基于试验结果,建立了基于增量的混凝土结构细微观裂纹本构模型,揭示了混凝土细观裂纹的演化规律,研究成果为工程混凝土结构的可靠性设计提供了理论依据,对于提高工程结构的耐久性和安全性具有重要意义。 展开更多
关键词 混凝土 室内试验 细观微裂纹 本构模型 横向应变 高速摄像
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