粘塑性本构关系论文_苑世剑,何祝斌,胡卫龙

导读:本文包含了粘塑性本构关系论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:塑性,关系,算法,黏土,力学,数值,软钢。

粘塑性本构关系论文文献综述

苑世剑,何祝斌,胡卫龙[1](2018)在《非理想材料塑性本构关系的研究现状及发展方向》一文中研究指出介绍了金属材料塑性本构关系的研究与应用现状,阐述了塑性本构中屈服方程和塑性位势方程的物理含义及其相互关系,分析了现有塑性本构关系用于工程材料塑性变形分析时存在的主要问题,重点分析了实验数据应用导致的预测误差、屈服方程与塑性位势相关联假设条件所导致的不能同时反映屈服和流动的问题以及数学模型和本构关系基本结构方面存在的问题,讨论了发展非理想材料(各向异性材料、压力敏感材料等)塑性本构关系亟待解决的理论和实验难题,指出了非理想材料塑性本构关系的若干发展方向。突破经典塑性力学的理论体系、建立全新的"非关联"各向异性材料塑性本构关系理论体系,需要在理论模型、实验方法、数值仿真及工程应用等环节开展相关研究。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2018年04期)

李云飞,曾祥国[2](2018)在《钛合金热粘塑性本构关系的子程序开发及有限元验证》一文中研究指出目前大型有限元商业软件中包含一些常见的金属热粘塑性本构模型有限元程序,但由于不同的具体工程应用问题,这些软件中的模型通常无法满足对高速冲击或切削等条件下材料性能的描述。针对这一问题,本研究引入一种显式积分算法,并通过ABAQUS用户子程序接口将用户自定义的金属热粘塑性本构模型进行了数值程序实现。对比实验数据可见,VUMAT子程序可较准确地描述TC4钛合金的应变率强化与温度软化效应。此外,通过与ABAQUS软件自带的Johnson-Cook本构模型数值模拟结果对比发现,两者吻合良好,且子程序在计算效率方面明显优于前者,为金属材料在高速冲击或切削加工等条件下的数值模拟提供了技术支撑。(本文来源于《钛工业进展》期刊2018年01期)

张潇,陈鹏万,郭保桥,冉春,张旺峰[3](2017)在《TA15钛合金动态力学性能及塑性本构关系研究》一文中研究指出动态力学性能是材料性能好坏的重要评价标准之一。利用分离式霍普金森压杆实验技术对TA15钛合金的动态力学性能进行了研究,得到了TA15钛合金在室温下不同应变率的真应力-真应变曲线。结合变形过程中应力、应变、应变率和时间的变化关系,得到了TA15钛合金在高应变率加载时的塑性变形规律。材料压缩断裂过程是:材料正常承载段,应力在应变硬化的作用下达到最大值,随后发生应力塌陷,材料发生绝热剪切失稳应力急剧下降,应变速率陡增,最后绝热剪切带完全扩展导致试样分离。利用实验数据对TA15钛合金在高应变率下的动态塑性本构模型,得到了室温下TA15钛合金的动态塑性本构模型。(本文来源于《中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(C)》期刊2017-08-13)

李玉寒[4](2017)在《冲击液压载荷作用下管材动态塑性本构关系的研究》一文中研究指出基于轻量化和一体化特征开发的管材液压成形技术(THF),具有成本低、成形零件质量好、节约材料等优点,正获得快速发展。然而,在实际生产应用中发现,THF存在制造过程繁琐、成形难度大、成形效率较低等缺点。冲击液压成形(Liquid Impact Forming,LIF)是在液压胀形和冲压成形基础上发展起来的一种新型复合成形技术,它利用压力机上下模具闭合时的径向压管运动,使管材内部液体自发产生内压力而快速填充模具型腔,完成胀形过程,以此甩掉复杂的液压系统而大幅降低管材成形的成本和周期。高精度的管材塑性本构关系不仅对管材成形机理的分析具有重要影响,而且是有限元数值模拟的重要前提。因此,本文对冲击液压载荷作用下管材的动态塑性本构关系进行研究具有重要意义。本文研究的主要内容包括:(1)分析本构关系的基础理论和材料的应变速率响应,根据管材冲击液压成形的受力条件,选定管材冲击液压成形的动态塑性本构模型。(2)对SS304不锈钢管材进行不同速度的冲击液压成形试验,通过应变在线测量系统对管材胀形区的动态变化数据进行在线测量,根据试验数据计算轮廓上的轴向曲率半径和周向半径。(3)基于上述试验变形数据,先用一般线性回归法,求解两种本构模型的参数;然后研究根据遗传算法的收敛特点,求解管材冲击液压条件下的两种塑性本构关系。(4)基于DYNAFORM和ANSYS Workbench联合仿真,建立管材冲击液压成形的有限元模型,分别将线性回归法和遗传算法得到的管材塑性本构关系作为材料模型,对管材冲击液压成形过程分别进行有限元模拟,通过试验结果与模拟结果的对比,来检验所构建出冲击液压成形条件下管材的动态塑性本构关系的精度。研究表明:(1)本文提出的动态塑性本构关系,从应变速率角度研究冲击载荷作用下金属薄壁管准确的塑性本构关系。通过模拟结果与试验结果对比,表明本文构建的动态塑性本构关系具有较高的精度。(2)根据模拟结果的最大胀形高度与试验的结果对比,可以定量地得出J-C本构模型最大误差范围在7.43%以内,F-B本构模型最大误差范围在8.65%以内,表明J-C本构模型更适合描述管材冲击液压胀形时的塑性硬化关系。(3)根据验证结果,线型回归法确定的本构模型误差均大于遗传算法确定的本构模型的误差,表明遗传算法具有稳定且快速收敛的优点,能够在变量空间中找出包含最优解和极值的单峰值区域并搜索最优解,在拟合复杂目标函数时具有明显优势。(4)随着冲击速度的提高,仿真结果的误差逐渐减小,表明本文确定的动态塑性本构关系适应于冲击速度较大的管材液压成形。本课题研究成果提供了一种冲击液压载荷作用下管材动态塑性本构关系的构建方法,对LIF的其他研究和有限元模拟具有一定的借鉴和指导作用。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2017-06-01)

朱佳佳[5](2017)在《高延性金属阻尼材料大塑性本构关系研究》一文中研究指出软钢阻尼器是一种新一代可被广泛应用于耗能减震结构体系的利用软钢材料塑性变形来实现阻尼功能的结构部件,具有稳定可靠的工作性能和良好的耗能能力。软钢极低的屈服点可以保证阻尼器在建筑等主体结构在受到地震等外界载荷之前迅速进入塑性变形阶段,从而保证建筑等主体结构的安全。软钢较大的塑性变形能力,可以保证阻尼器可以在地震中能够有足够的耗能能力,可以吸收掉地震中产生的能量,从而保护建筑等主体结构的安全。本文对目前阻尼器中常用的几种金属材料的耗能特性进行了综合分析与对比。通过对不同金属材料的屈服强度,循环效应以及大塑性变形行为进行详细全面的量化分析与对比,发现几种金属材料在剪切载荷作用下,表现出比拉伸条件下更大的变形能力;同时软钢材料相对于其他几种材料在变形能力和耗能上都有着巨大的优势。因此本文以软钢材料为研究对象,对其在多种载荷条件下的大塑性变形行为进行了深入的研究。基于线性优化准则对颈缩效应下的软钢材料单轴拉伸大塑性变形特性进行研究,构建软钢材料单向拉伸精确本构模型及等效剪切应力应变本构模型;对软钢材料单调剪切大塑性变形特性与循环剪切下的材料的循环硬化效应进行研究,构建软钢材料单调剪切与循环剪切本构模型方程;依据考虑初始屈服强度演化的双屈服面模型及循环载荷下结构的多轴效应,对本构模型进行优化修正,最终构建准确描述软钢阻尼器大塑性变形行为的精确本构模型。同时,根据建立的材料精确本构,提出双曲线简化本构模型,并对其精确性进行验证。本文建立的阻尼器结构精确数值分析模型及材料精确本构模型,实现了阻尼器结构小变形至大塑性变形下力学特性及变形行为的准确模拟,对准确评估阻尼器耗能性能和结构稳定性分析具有重要意义。同时,本文提出的精确本构详细的建模过程,对今后材料的大塑性本构精确建模具有重要参考意义。(本文来源于《江南大学》期刊2017-06-01)

邱伟民[6](2016)在《基于ABAQUS的弹塑性本构关系模型开发》一文中研究指出根据塑性力学基本公式的谱分解形式,采用回映算法编制用户材料子程序,数值计算结果表明算法有效。(本文来源于《低温建筑技术》期刊2016年06期)

程星磊[7](2015)在《软土不排水循环弹塑性本构关系及其在海洋锚固基础变形分析中的应用》一文中研究指出许多海洋锚固基础,如吸力锚、法向承力锚和大直径筒形基础等,不仅遭受来自上部结构的工作荷载,还遭受来自波浪的循环荷载。分析海洋基础在这些荷载下的变形过程及承载力对海洋基础的稳定性评价尤为重要。为此本文建立了软土的不排水循环弹塑性本构关系,并将其应用于海洋锚固基础的变形分析。以Mises屈服准则构建边界约束面方程,利用硬化模量插值方法及映射中心移动方法,在偏应力空间中构建硬化模量场,建立了一个总应力形式的增量弹塑性边界面模型。该模型依据径向映射法则建立弹塑性模量插值函数,并认为加卸载过程中映射中心随加卸载路径变化而不断移动,通过弹塑性模量的插值及映射中心的移动,使得硬化模量场的演化规律表述简单,跟踪循环应力路径所需记忆的参数较少。另外,模型通过在弹塑性模量插值函数中引入反映剪应变累积速率和大小的参数控制累积剪应变随循环次数的变化规律,不仅可描述循环加载时应力应变曲线的非线性、滞回性、应变累积性等基本特性,还可预测不同初始应力水平、循环应力水平下土单元的应力应变响应。进一步,阐述了利用循环叁轴压缩试验确定模型参数的方法,开展了不同静应力比,循环应力比下的循环叁轴拉伸、循环扭剪试验,用叁轴压缩试验确定的模型参数预测循环叁轴拉伸及循环扭剪试验结果,通过预测结果与试验结果的对比,验证了模型对不同应力状态的适用性。编制所建循环弹塑性本构模型的UMAT子程序,将其嵌入有限元软件ABAQUS。依据所建本构模型的特点,形成了基于该模型的弹塑性应力状态确定方法。采用子增量显示欧拉算法确定每次迭代计算后的弹塑性应力状态,通过在子程序中设置与当前应力点弹塑性模量相关的状态变量来更新每个迭代步的弹塑性矩阵;采用径向返回方法把超越边界面的应力状态修正到边界面上,确保任意时刻计算后的应力状态始终落在边界面内或者边界面上;建立了应力反向判断方法,即依据偏应力增量与边界面上像应力点处的外法线向量之间的夹角判断应力反向,进而更新映射中心,确定应力反向后的应力状态。通过联合UMAT子程序与ABAQUS增量求解主程序的功能,形成了计算软土不排水循环变形时程的增量弹塑性有限元方法。进一步,利用该有限元算法对循环叁轴及循环扭剪试验两种简单的边值问题进行预测,通过有限元预测结果与用本构模型编制的单元预测程序计算结果的比较,初步验证形成的增量弹塑性有限元算法的正确性。开展了吸力锚在最佳系泊点受平均荷载与循环荷载共同作用的1g模型试验。在强度均匀和强度沿深度线性变化的土层中,开展了吸力锚的静力加载试验、平均荷载与等幅循环荷载共同作用以及平均荷载与变幅循环荷载共同作用下的吸力锚模型试验。研究了不同试验条件下锚的变形过程、破坏模式、承载力特性及孔压发展规律。试验发现,在循环荷载作用下,锚均因发生过大的系泊向累积位移而破坏,当无竖向附加荷重时,无论等幅还是变幅加载,锚的竖向累积位移均大于水平累积位移,在等幅加载下表现为典型的竖向破坏模式,在变幅加载下表现为偏于竖向破坏的中间破坏模式;当在竖向施加0.3kN的附加荷重时,锚在循环荷载作用下表现为典型的水平破坏模式。与静力加载相比,循环加载时锚的运动方向角明显增大,竖向运动增强,甚至发生破坏模式的转变,分析锚底和锚侧被动区测点处孔压的变化规律可知,这可能是由于孔压累积导致竖向承载力的减弱比水平承载力更为显着所致。利用建立的增量弹塑性有限元方法对吸力锚的模型试验进行数值分析,通过数值分析结果与模型试验结果的对比,验证了有限元分析方法的可行性。建立了均匀土层和分层土中吸力锚的叁维有限元计算模型,对吸力锚在等幅循环荷载以及变幅循环荷载作用下的变形过程进行模拟分析。进一步,将有限元分析结果与模型试验结果进行比较,验证了有限元分析方法的可行性。对比结果显示,在不同的加载条件下,有限元算法得到的锚沿系泊方向的位移时程曲线,锚系泊点沿水平方向、竖直方向累积位移的预测结果与模型试验结果基本一致;锚破坏时的变形情况,破坏模式及循环破坏次数也与试验结果基本一致。表明建立的增量弹塑性有限元算法可以在一定程度上评价静荷载与循环荷载共同作用下吸力锚基础的变形失稳过程,还可以依据适当的位移破坏标准确定锚的循环承载力。另外,还利用建立的弹塑性有限元算法对法向承力锚和吸力沉箱基础的循环失稳过程进行了数值分析,验证了该方法对不同结构形式海洋锚固基础的普遍适用性。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01)

成丽蓉,施惠基[8](2015)在《PBX炸药含裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系》一文中研究指出为描述高聚物粘结炸药(PBX)的动态力学性能,将炸药内由微裂纹扩展引起的细观损伤,耦合到宏观粘塑性本构方程中,建立了含微裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系。针对某PBX炸药,开展了单轴压缩及断裂性能实验,研究了材料本构参数及本构关系计算算法,嵌入到ABAQUS软件中,数值模拟了该PBX炸药不同应变率条件下的力学行为。与实验结果对比表明,含裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系能够表征PBX炸药动态条件下力学性能变化过程,可用于冲击环境下炸药损伤演化分析研究。(本文来源于《含能材料》期刊2015年10期)

孙红婵,胡冰,李晨辉,赵彦军,张桓[9](2015)在《基于低应变率的45号钢塑性本构关系研究》一文中研究指出基于正火热处理状态的45号钢在形变温度100℃,应变率为10~(-3),10~0,10s~(-1)的变形条件,采用动态热模拟试验机Gleeble-1500进行压缩试验,获得不同条件下的应力.应变曲线。根据Johnson-Cook本构关系,利用ORIGIN软件的最小二乘法拟合各系数,修正了本构关系中形变硬化和热软化系数,结果显示拟合数据与试验数据符合度很高。(本文来源于《《工业建筑》2015年增刊Ⅰ》期刊2015-08-01)

孔令明,姚仰平[10](2015)在《超固结土热黏弹塑性本构关系》一文中研究指出热黏弹塑性本构模型是描述土在温度(热)和时间(黏)耦合作用下的应力-应变关系的本构模型。在一些新型岩土工程诸如高放核废料地质处置、地热资源开发与贮存的建设中,需要同时考虑温度和时间对土的影响,所以建立一个热黏弹塑性本构模型具有理论和实际意义。将温度变化对黏土体积和强度参数的影响引入笔者之前提出的超固结土等向应力-应变-时间关系,建立了一个等向应力条件下的应力-应变-时间-温度关系。随后,基于该关系推导了屈服面硬化定律,并将其与超固结土统一硬化模型的屈服方程和流动法则结合,建立了超固结土的热黏弹塑性本构模型。最后,使用新模型预测室内试验,证明新模型能够反映时间和温度对土体积、一维压缩曲线和前期固结压力的耦合影响。(本文来源于《中国土木工程学会第十二届全国土力学及岩土工程学术大会论文摘要集》期刊2015-07-17)

粘塑性本构关系论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

目前大型有限元商业软件中包含一些常见的金属热粘塑性本构模型有限元程序,但由于不同的具体工程应用问题,这些软件中的模型通常无法满足对高速冲击或切削等条件下材料性能的描述。针对这一问题,本研究引入一种显式积分算法,并通过ABAQUS用户子程序接口将用户自定义的金属热粘塑性本构模型进行了数值程序实现。对比实验数据可见,VUMAT子程序可较准确地描述TC4钛合金的应变率强化与温度软化效应。此外,通过与ABAQUS软件自带的Johnson-Cook本构模型数值模拟结果对比发现,两者吻合良好,且子程序在计算效率方面明显优于前者,为金属材料在高速冲击或切削加工等条件下的数值模拟提供了技术支撑。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

粘塑性本构关系论文参考文献

[1].苑世剑,何祝斌,胡卫龙.非理想材料塑性本构关系的研究现状及发展方向[J].塑性工程学报.2018

[2].李云飞,曾祥国.钛合金热粘塑性本构关系的子程序开发及有限元验证[J].钛工业进展.2018

[3].张潇,陈鹏万,郭保桥,冉春,张旺峰.TA15钛合金动态力学性能及塑性本构关系研究[C].中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会论文集(C).2017

[4].李玉寒.冲击液压载荷作用下管材动态塑性本构关系的研究[D].桂林电子科技大学.2017

[5].朱佳佳.高延性金属阻尼材料大塑性本构关系研究[D].江南大学.2017

[6].邱伟民.基于ABAQUS的弹塑性本构关系模型开发[J].低温建筑技术.2016

[7].程星磊.软土不排水循环弹塑性本构关系及其在海洋锚固基础变形分析中的应用[D].天津大学.2015

[8].成丽蓉,施惠基.PBX炸药含裂纹扩展损伤的粘塑性本构关系[J].含能材料.2015

[9].孙红婵,胡冰,李晨辉,赵彦军,张桓.基于低应变率的45号钢塑性本构关系研究[C].《工业建筑》2015年增刊Ⅰ.2015

[10].孔令明,姚仰平.超固结土热黏弹塑性本构关系[C].中国土木工程学会第十二届全国土力学及岩土工程学术大会论文摘要集.2015

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冰边缘带定常风场不同流变学本构关系...粘弹塑性模型刚粘塑性本构关系2 DSC 模型示意图神经网络隐式本构模型的俊彻实验照片

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