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金屬板材屈服行為與塑性失穩力學模型在微尺度下的應用

萬敏; 程誠; 孟寶; 吳向東; 蔡正陽 北京航空航天大學; 北京100191
  • 板料成形
  • 屈服準則
  • 塑性失穩
  • 微尺度

摘要:板材屈服準則與塑性失穩模型是精準描述高性能構件成形或服役過程的基礎與前提。在板材塑性成形過程中,試樣幾何尺寸、材料晶粒大小、自由表面粗化和織構分布等都會對材料的塑性變形行為產生不可忽略的影響,導致單一尺度下的本構模型和斷裂準則不能有效預測微觀尺度下的材料變形行為和各種缺陷,大大限制了合金板材在航空、航天、汽車、醫療等工業上的應用。對現有屈服準則的研究進展進行了較為全面的回顧,從Hill、Hershey-Hosford和Drucker這3個系列出發,分別進行了對比分析,并總結了目前國內外用于驗證屈服準則的金屬板材雙向拉伸實驗機發展狀況。基于不同的破裂失穩機理,將失穩模型分為宏觀失穩準則、韌性斷裂準則和耦合材料損傷演化的韌性斷裂準則,并分別進行了歸納和闡述。此外,隨著微成形技術的逐步推廣,也對宏觀塑性成形理論在微尺度下的應用進展進行了說明,指出了宏觀屈服準則和失穩模型在微尺度下的不足和缺陷。最后討論了宏觀屈服準則和失穩模型今后的發展趨勢以及宏觀塑性成形理論在微尺度下的應用前景。

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精密成形工程

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