基于Voronoi图的晶体塑性有限元多晶几何建模 被引量：29

1

作者 司良英 邓关宇 +1 位作者 吕程 刘相华 《材料与冶金学报》 CAS 2009年第3期193-197,216,共6页

通常用规则的六边形或四边形等来表示晶粒,不能够反映出晶界的不规则性,本文使用Voronoi方法在大型有限元软件ABAQUS中建立了多晶材料的几何模型,能够表达出晶粒的几何形状与晶界的不规则性;在此基础上提出了一种控制晶粒大小分布及织... 通常用规则的六边形或四边形等来表示晶粒,不能够反映出晶界的不规则性,本文使用Voronoi方法在大型有限元软件ABAQUS中建立了多晶材料的几何模型,能够表达出晶粒的几何形状与晶界的不规则性;在此基础上提出了一种控制晶粒大小分布及织构的方法,通过调整参数能够建立具有不同晶粒尺寸分布及织构的模型. 展开更多

关键词 多晶建模 晶体塑性 有限元 VORONOI DIAGRAM

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属塑性成形的晶体塑性学有限元模拟研究进展 被引量：11

2

作者 皮华春 韩静涛 +2 位作者 薛永栋 TIEU A Kiet 姜正义 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期15-21,共7页

综述了金属塑性成形过程中晶体塑性有限元模拟的理论背景和应用方面的研究进展,同时总结了国内研究者该领域的研究现状,指出了晶体塑性有限元模拟所要解决的问题及研究重点。晶体塑性理论起源于20世纪20 年代,包括单晶塑性本构理论和多... 综述了金属塑性成形过程中晶体塑性有限元模拟的理论背景和应用方面的研究进展,同时总结了国内研究者该领域的研究现状,指出了晶体塑性有限元模拟所要解决的问题及研究重点。晶体塑性理论起源于20世纪20 年代,包括单晶塑性本构理论和多晶塑性本构理论,能够深刻揭示材料变形的规律。与此同时,开始于30多年前的有限元法也已经日益成为求解材料成形理论公式的有效工具。晶体塑性有限元法作为一个强大的模拟工具将二者有机地结合在一起,已经广泛地用于模拟材料的微观结构和各种力学响应,越来越被材料界和力学界的研究者所重视;然而,无论是在理论方面还是应用方面晶体塑性有限元法都还不尽完善。未来晶体塑性有限元模拟的理论研究重点是建立系统的理论架构用于预测由滑移和孪晶引起塑性变形材料的各种力学响应,应用研究重点是运用各种模型模拟其他与织构相关的性能或参数。晶体塑性有限元模拟不仅能够深化人们对材料成形规律的理解, 而且可以不断推进晶体塑性理论的发展。 展开更多

关键词 晶体 塑性 有限元法

在线阅读 下载PDF 职称材料

面心纯铝单向拉伸的晶体塑性学有限元模拟 被引量：5

3

作者 皮华春 韩静涛 +2 位作者 章传国 A.K.Tieu 姜正义 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-5,共5页

基于率相关晶体塑性本构模型,实现了晶体塑性学有限元模拟过程。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入晶体塑性有限元模型,分别预测了单向拉伸面心1050纯铝过程中的力学响应与织构演化。应力应变响应数值模拟结果与实验结... 基于率相关晶体塑性本构模型,实现了晶体塑性学有限元模拟过程。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入晶体塑性有限元模型,分别预测了单向拉伸面心1050纯铝过程中的力学响应与织构演化。应力应变响应数值模拟结果与实验结果有较好的一致性,同时也存在一定的偏差。两种多晶模型(Taylor模型和有限单元模型)分别模拟了单向拉伸真应变0.25和0.37时的织构演化。随着真应变的增加,两种丝织构(〈111〉织构和〈100〉织构)变得更加锋锐,模拟结果与EBSD实验测得的织构演化结果有较好的一致性。 展开更多

关键词 晶体塑性 有限元 EBSD 单向拉伸

在线阅读 下载PDF 职称材料

纯铝单向压缩过程的晶体塑性有限元模拟 被引量：3

4

作者 皮华春 韩静涛 +3 位作者 章传国 李贺杰 A K Tieu 姜正义 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第11期66-68,72,共4页

在率相关晶体塑性理论框架下,分别将Taylor模型和有限单元模型两种多晶模型嵌入有限元程序ABAQUS中,实现了纯铝单向压缩过程的晶体塑性有限元模拟。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入UMAT子程序,预测了单向压缩1050纯... 在率相关晶体塑性理论框架下,分别将Taylor模型和有限单元模型两种多晶模型嵌入有限元程序ABAQUS中,实现了纯铝单向压缩过程的晶体塑性有限元模拟。直接将电子背散射衍射(EBSD)获取的晶粒初始取向输入UMAT子程序,预测了单向压缩1050纯铝过程的力学响应与变形织构演化。结果表明:模拟力学响应结果与试验结果有较好的一致性,同时也存在一定偏差。随着真应变的增加,压缩丝织构(<110>织构)趋于锋锐,模拟结果与EBSD试验测得的织构演化结果能较好地吻合。 展开更多

关键词 纯铝 单向压缩 晶体塑性 有限元模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

微尺度下晶粒尺寸效应对轧制变形行为的影响 被引量：2

5

作者 李连杰 张红梅 +2 位作者 姜正义 赵大东 廖桂兵 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期43-46,共4页

应用ABAQUS软件建立基于晶粒异质性的微轧制有限元模型,研究晶粒尺寸效应对微轧制变形行为的影响规律。结果显示:随着晶粒尺寸的增大,轧件边部不均匀变形增加,等效应变极大值增加,等效应变分布变得更加不均匀;轧件变形不均匀性增加,材... 应用ABAQUS软件建立基于晶粒异质性的微轧制有限元模型,研究晶粒尺寸效应对微轧制变形行为的影响规律。结果显示:随着晶粒尺寸的增大,轧件边部不均匀变形增加,等效应变极大值增加,等效应变分布变得更加不均匀;轧件变形不均匀性增加,材料的塑性变得不稳定;轧制力和轧制力矩的不稳定性同时增加。 展开更多

关键词 微轧制 有限元 多晶体模型 晶粒尺寸效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

薄带冷轧接触力学(英文) 被引量：2

6

作者 姜正义 韦东滨 +5 位作者 李贺杰 谢海波 朱洪涛 A. K. Tieu 刘相华 张晓明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期164-173,共10页

极薄带冷轧给轧制生产带来了挑战,其中包括接触力学、带材的凸度和表面质量。在考虑工作辊边部接触的前提下,采用自行开发的改良影响函数法对薄带的对称和非对称冷轧过程进行了分析。文章的重点是通过薄带冷轧来阐述辊缝接触力学,分析... 极薄带冷轧给轧制生产带来了挑战,其中包括接触力学、带材的凸度和表面质量。在考虑工作辊边部接触的前提下,采用自行开发的改良影响函数法对薄带的对称和非对称冷轧过程进行了分析。文章的重点是通过薄带冷轧来阐述辊缝接触力学,分析辊缝处的摩擦对轧制力学和带材凸度的影响,同时还对轧辊边部接触对轧制力学和带材凸度影响进行了讨论,认为轧辊边部接触将对工作辊边部磨损产生影响,并对轧制力计算值与实测值进行了比较。 展开更多

关键词 接触力学 摩擦 表面粗糙度 影响函数法 薄带

在线阅读 下载PDF 职称材料

晶粒尺寸效应对纯铜微冲压杯形件变形行为的影响

7

作者 边迪 彭兴东 +1 位作者 张红梅 姜正义 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期62-67,共6页

采用DT-C539微冲压机、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸实验机等研究了晶粒尺寸效应对纯铜微冲压杯形件变形行为的影响。结果表明:随着晶粒尺寸的增大,杯形件褶皱和凹坑数量增加;从厚度分布来看,随着晶粒尺寸增大,最薄区的厚度与... 采用DT-C539微冲压机、光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸实验机等研究了晶粒尺寸效应对纯铜微冲压杯形件变形行为的影响。结果表明:随着晶粒尺寸的增大,杯形件褶皱和凹坑数量增加;从厚度分布来看,随着晶粒尺寸增大,最薄区的厚度与平均厚度的差值从10μm增加到14μm,越容易出现危险区;通过冲压力和位移的曲线可以得出:当晶粒尺寸从10μm增加到35μm时,最大冲压力从37.7 N降低到32.6 N;当晶粒尺寸从35μm增加到68μm时,最大冲压力从32.6 N增加到了33.4 N。 展开更多

关键词 晶粒尺寸效应 微冲压 表面形貌 厚度分布 冲压力

在线阅读 下载PDF 职称材料

颗粒粒径对碳化钨/高强钢复合材料界面微观组织和元素扩散的影响

8

作者 李刚 张红梅 +5 位作者 赵大东 王超 李洪楠 李娜 孟令浩 姜正义 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1104-1114,共11页

利用“冷压成型-真空烧结法”制备了碳化钨/高强钢复合材料。结合光学显微镜、扫描电镜、超高温激光共聚焦显微镜和显微硬度计等分析测试手段对不同碳化钨(WC)颗粒粒径下获得的复合材料以及界面的显微组织和硬度进行了分析。实验结果表... 利用“冷压成型-真空烧结法”制备了碳化钨/高强钢复合材料。结合光学显微镜、扫描电镜、超高温激光共聚焦显微镜和显微硬度计等分析测试手段对不同碳化钨(WC)颗粒粒径下获得的复合材料以及界面的显微组织和硬度进行了分析。实验结果表明,WC粉末颗粒粒径越小,WC平均晶粒尺寸越小;同时,WC致密度越高,当WC粉末颗粒粒径为100 nm,致密度达到91.22%;WC粉末颗粒粒径越小,复合材料中WC一侧的硬度越高。当WC粉末颗粒粒径为100 nm,烧结温度为1320℃时,WC最高硬度值达1680HV0.1左右;且在靠近结合界面处WC硬度较其他位置更高;芯部的高速钢材料随WC颗粒粒径的变化不大,都在500HV0.1左右。当WC粉末颗粒粒径为200 nm时,碳化钨与高强钢在界面处形成了一定宽度的过渡层,复合材料的结合为冶金结合;高强钢基体中的铁元素扩散到接触的碳化钨组织中,产生了一定宽度的熔合层,复合材料界面结合相对较好。在过渡区域内,W、Fe和Co元素在界面处都发生了明显的扩散;随着碳化钨颗粒粒径的增大,元素扩散趋势减弱。当WC粉末颗粒粒径为500 nm时,在复合材料界面处Fe元素和W元素未发生明显扩散现象,只有Co元素发生了一定程度的扩散。 展开更多

关键词 复合材料 微观组织 界面 粒径

在线阅读 下载PDF 职称材料

热轧水/油基纳米润滑剂（英文） 被引量：2

9

作者 赵敬伟 夏文真 +1 位作者 吴辉 姜正义 《材料与冶金学报》 CAS 北大核心 2018年第4期245-253,共9页

本文阐述了热轧水/油基纳米润滑剂的最新研究进展,介绍了水/油基纳米润滑剂的制备方法、润湿性、摩擦学特性以及热轧润滑性能,并讨论了相关润滑机理.对促进热轧润滑技术的发展具有现实意义.

关键词 润滑 纳米润滑剂 水/油基润滑剂 热轧 摩擦系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于磁流变弹性体-压电片混合梁结构的宽频振动能量回收装置（英文）

10

作者 孙帅帅 Tanju Yildirim 李卫华 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2018年第4期1-10,共10页

振动能量回收装置能够将环境动能转化为电能,然而其工作频率范围窄、产生的功率小是这个领域的突出问题.为了增加其工作频率范围,科研工作者已经开发研究了许多技术方案,例如采用多种振动模式、谐振调谐和非线性技术来拓宽其有效频率范... 振动能量回收装置能够将环境动能转化为电能,然而其工作频率范围窄、产生的功率小是这个领域的突出问题.为了增加其工作频率范围,科研工作者已经开发研究了许多技术方案,例如采用多种振动模式、谐振调谐和非线性技术来拓宽其有效频率范围.本文提出了一种新型混合非线性振动能量回收装置,主要包括磁流变弹性体(MRE)层、压电片和末端质量.新提出的能量回收装置利用MRE的刚度可控特性来开发非线性能量回收装置.多层MRE压电梁结构由永磁体包围,以在MRE梁周围形成封闭磁场,从而产生非线性刚度.柔性磁流变弹性体-压电混合梁的高度柔韧性使得其与等厚度的铝基能量回收装置相比具有更大的振幅,从而收集更多的能量.同时,对这一新型能量回收装置进行了实验和理论研究以分析其综合性能,包括其有效工作频率范围和发电功率.此外,作为比较,测试了一种线性能量采集器的各项性能.线性能量采集器与混合能量采集器之间的比较表明,本文所提出的混合非线性能量采集器具有更宽的有效频率范围,并且能够回收更多的能量. 展开更多

关键词 软体混合能量回收装置 磁流变弹性体 压电 振动 非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于3D有限元分析方法的连铸坯传热及矫直的研究

11

作者 Qingguo Liu Xingzhong Zhang +7 位作者 Zhengyi Jiang Yanchao Sun Baojun Shi Nuoran Shen 何成善(译) 刘佳玲(译) 张有余(译) 张军(译) 《酒钢科技》 2012年第4期66-69,共4页

弯板的矫直处理会产生较大的矫直应变。在多点矫直时,在每个矫直点都会出现矫直应变率峰值,如果应变率过大,则会出现矫直裂纹。本文分析了板坯的凝固过程和热传递,并通过三维有限元分析法(FEM)计算了坯壳的形成及其三维温度场。基于对... 弯板的矫直处理会产生较大的矫直应变。在多点矫直时,在每个矫直点都会出现矫直应变率峰值,如果应变率过大,则会出现矫直裂纹。本文分析了板坯的凝固过程和热传递,并通过三维有限元分析法(FEM)计算了坯壳的形成及其三维温度场。基于对弯板五点矫直的有限元分析,得到了每个矫直点的应变与应变率,为矫直裂纹的分析奠定了基础。 展开更多

关键词 连铸板坯 温度场 传热和凝固 矫直 应变及应变率

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于马尔科夫链退化模型的桥梁关键构件健康评估

12

作者 冯惠利 蒋学红 +1 位作者 张磊 张铁岭 《中国建设信息化》 2018年第12期76-78,共3页

为了有效的预测桥梁可能发生的损坏,同时避免传统桥梁健康评估方法的不足。本次研究提出了基于马尔科夫链的退化模型方法,针对某高速公路沿线桥涵采集来的有限数据进行分析,预测桥梁上部承重构件的健康状况。首先根据选择出特征明显的... 为了有效的预测桥梁可能发生的损坏,同时避免传统桥梁健康评估方法的不足。本次研究提出了基于马尔科夫链的退化模型方法,针对某高速公路沿线桥涵采集来的有限数据进行分析,预测桥梁上部承重构件的健康状况。首先根据选择出特征明显的桥梁进行研究,其次利用遗传算法和改进Weibull模型算法建模和参数估计,最后对桥梁上部主要承重构件的状态进行预测。预测结果表明算法的有效性,对减少预算和更好规划维护工作中有着重要意义。 展开更多

关键词 上部承重构件 健康评估 马尔科夫链退化模型 高速公路桥

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属轧制过程中影响带钢表面粗糙度状况因素的研究

13

作者 Saud Almotairya Dongbin Weib +4 位作者 Zhengyi Jiangc 刘佳玲(译) 何成善(译) 张有余(译) 韩武达(译) 《酒钢科技》 2012年第4期62-65,共4页

随着冷轧超薄带钢作为小型化产品生产原料的需求的不断增加,促使研究者研究多种途径来提高超薄带钢的产品质量,特别是带钢表面粗糙度相关问题。在多数生产过程中,表面质量被认为是关系产品质量的关键因素。论文对金属轧制过程中,轧制参... 随着冷轧超薄带钢作为小型化产品生产原料的需求的不断增加,促使研究者研究多种途径来提高超薄带钢的产品质量,特别是带钢表面粗糙度相关问题。在多数生产过程中,表面质量被认为是关系产品质量的关键因素。论文对金属轧制过程中,轧制参数对超薄带钢的表面粗糙度状况形成的影响进行了研究。研究结果表明,金属轧制过程中超薄带钢表面的粗糙度状况受设定工艺参数如终轧温度、压缩比、轧制道次及润滑的影响巨大。研究结果也证明了这些新发现的真实性。 展开更多

关键词 表面粗糙度 工艺参数 薄带钢

在线阅读 下载PDF 职称材料

通过流固耦合加热的轧辊温度场分析 被引量：5

14

作者 李洋 马立峰 +3 位作者 姜正义 黄志权 林金宝 姬亚峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第24期51-60,共10页

针对目前镁合金板材轧制过程轧辊温度控制方式精度差,易造成板材的板形、板厚及裂纹等缺陷,采用流体循环流动传热的方式对轧辊进行温度控制,建立轧辊、流体传热过程的流固耦合模型,基于FLUENT软件对二者间的流固耦合传热过程进行数值模... 针对目前镁合金板材轧制过程轧辊温度控制方式精度差,易造成板材的板形、板厚及裂纹等缺陷,采用流体循环流动传热的方式对轧辊进行温度控制,建立轧辊、流体传热过程的流固耦合模型,基于FLUENT软件对二者间的流固耦合传热过程进行数值模拟及试验验证。结果表明:用该方法加热轧辊时,辊身表面温度呈线性分布,边部与中间的温差范围为3～7℃,轧辊有效轧制区间占轧辊总长85%～100%左右,且流体温度与速度对其影响较小;在不同流体温度和流速下,轧辊表面温度均呈速率减小的趋势上升,流体温度升高及流速增大时,轧辊温升速率增大;得出在不同加热条件下,轧辊表面平均温度T与加热时间t的关系式;轧辊表面平均温度的试验与模拟值的最大相对误差为6.29%。该模型可正确预测轧辊表面的平均温度,作为镁合金板材轧制模型的一部分,利于轧制过程中轧辊的"等温"控制,实现"镁合金板材的等温轧制"控制。 展开更多

关键词 温度场 温度控制 镁合金 轧制工艺 流固耦合热传递

原文传递