韧性损伤模型论文-刘伟杰,胡平,Khemais,Saanouni,张向奎

韧性损伤模型论文-刘伟杰,胡平,Khemais,Saanouni,张向奎

导读:本文包含了韧性损伤模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:微态方法,弹塑性模型,韧性损伤,内部特征尺度

韧性损伤模型论文文献综述

刘伟杰,胡平,Khemais,Saanouni,张向奎[1](2018)在《基于微态方法的耦合韧性损伤的弹塑性本构模型》一文中研究指出基于广义连续介质力学提出了一个热力学一致性的耦合微态韧性损伤的弹塑性本构模型。该模型遵循Forest的微态方法,在有限变形中提出引入额外的微态损伤因子及其一阶梯度以考虑材料的内部特征尺度。通过广义虚功原理得到了微态损伤的补充控制方程,对亥姆霍兹自由能进行扩展,得到了新的包含微态损伤变量的损伤能量释放率,在微态损伤的正则化作用下,采用隐式迭代更新局部损伤和应力等状态变量。基于Galerkin加权余量法,推导了以传统位移和微态损伤为基本未知量的有限元列式。利用该数值模型,对DP1000材料的单向拉伸实验和十字形零件的冲压实验进行了应变局部化与材料断裂的有限元分析。结果表明,该微态弹塑性损伤模型可以得到一致的有限元模拟响应曲线并收敛到实验曲线,从而避免发生网格依赖性问题。(本文来源于《计算力学学报》期刊2018年04期)

李琛琛[2](2018)在《面向力学性能梯度分布的热冲压零部件韧性损伤模型研究》一文中研究指出汽车轻量化技术是节能减排的一项重要途径,高强度硼钢可以通过降低板材的厚度来减重从而节能。硼钢零部件可以用在汽车B柱上等。当汽车发生碰撞时,由于高强度材料不易变形可使冲击功转化到人体上,这反而降低了人身的安全性。高强度钢的梯度性能可以改变这一问题,原理就是让零部件的一部分提高塑性来转化冲击功,另一部分仍维持其高强度来保证安全性。研究梯度性能材料的损伤断裂对汽车零部件的设计具有重要现实意义。本文的目的就是在研究如何获取梯度性能材料的基础上,进而研究其损伤断裂性能。为了获取具有梯度性能的材料,本文设计了一套温度可控的模具,模具温度变化区间设定为25℃~500℃。首先将坯料放在箱式电阻炉中进行完全奥氏体化,然后快速放到模具上进行保压冷却,通过改变模具温度获取了一系列梯度性能的材料。通过硬度测量,最终选取五种代表性材料作为本文研究对象。通过金相分析确定了材料组织,最后通过准静态拉伸实验及数值模拟相结合的方法研究材料的损伤模型。为了研究五种材料的本构模型和损伤模型,设计了四种不同应力状态下的试样,包括单向应力状态的标准拉伸试样、单向应力状态的圆孔试样、平面应变状态的凹槽试样及纯剪应力状态下的剪切试样。其中标准拉伸试样用来获取材料的真实应力-真实塑性应变关系曲线,研究其流动应力模型。材料的流动应力模型是研究材料损伤断裂的基础,本文选取Ghosh、扩展Swift、Voce++、Voce+Voce及修正Voce五种流动应力模型来分别进行研究,模型参数采用直接拟合试验真实应力-真实塑性应变法、有限元反演分析法及采用VUMAT参数优化叁种方法分别创建各种材料的本构模型,损伤参数采用modeFRONTIER软件进行优化。采用圆孔试样和凹槽试样进行拉伸试验和数值模拟,将试验和模拟获得的拉伸力-位移曲线进行对比,验证各种模型对五种材料的适用性,最终确定Voce+Voce模型可以同时满足五种材料的需求。为了更好的研究五种材料的损伤模型,选取Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)和Johnson-Cook(J-C)两种损伤模型进行研究。其中,GTN模型用于拉应力为主的应力状态如圆孔试样和凹槽试样的拉伸,Johnson-Cook模型用于模拟纯剪应力为主的应力状态如剪应力试样。在以上研究成果基础上,考虑模具温度对损伤模型的影响,通过经验公式拟合的方法建立了损伤参数与模具温度之间的关系式,为该损伤模型在梯度分布汽车零部件性能预测上的应用奠定了基础。(本文来源于《山东建筑大学》期刊2018-04-01)

黄超,贾岳儒,周方舟,陈福林[3](2017)在《基于韧性损伤模型的管道凹坑缺陷应变评估》一文中研究指出为提高管道凹坑缺陷应变评估方法的准确性,基于韧性断裂模型和损伤力学,建立管道凹坑损伤评估模型。结合有限元方法,研究2种典型凹坑缺陷(平滑型凹坑和曲折型凹坑)不同区域的损伤程度,计算在不同管规格和内压下的凹坑缺陷临界失效应变。数值模拟结果表明:不同类型凹坑的各部位损伤程度不同,且可能产生裂纹的部位也不同;不同管规格之间的临界失效应变差别较小;由于内压的回弹作用,不同内压下的非约束型凹坑的临界失效应变不同,可进而得到内压和临界失效应变的拟合关系;凹坑缺陷的应变评估需要将凹坑分为约束型和非约束型,选用不同的应变标准分别予以评估。(本文来源于《中国安全科学学报》期刊2017年06期)

陶新刚,徐春国,刘桂华[4](2011)在《楔横轧韧性损伤模型中Zener-Hollomon参数的确定》一文中研究指出为将温度和应变速率耦合到现存的韧性断裂准则中,文章利用Gleeble3500热模拟机对45钢进行压缩实验,采用最小二乘法计算Zener-Hollomon参数中的变形激活能Q,得到了45钢在温度1050℃~1200℃、应变速率1s-1~100s-1下的材料流动应力方程,不仅为韧性损伤模型的建立奠定了基础,而且可为应用韧性断裂准则模拟楔横轧心部缺陷的有限元模拟中的材料模型,提供基础数据。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2011年01期)

王云,郝际平[5](2008)在《韧性损伤变形非协调模型》一文中研究指出韧性损伤破坏了材料的连续性,使其变形不能满足变形协调条件。本文从几何法则出发,建立韧性损伤的变形非协调模型。首先不考虑损伤机制,仅从其引起变形非协调入手,建立线性缺陷变形非协调理论模型;其次由连续损伤变量定义拟塑性应变张量.建立连续韧性损伤变形非协调模型:最后考虑空洞微结构机理,建立空洞化韧性损伤的变形非协调模型。韧性损伤的变形非协调模型从变形非协调角度描述了韧性损伤对材料力学性能的劣化影响,是解决损伤问题的一种新思路,它显着拓展了弹塑性模型的描述能力。(本文来源于《庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集》期刊2008-07-01)

王云[6](2008)在《结构钢韧性损伤模型研究》一文中研究指出结构钢是多相材料,且在成形加工工艺中,其内部会留存一定量非金属夹杂物。在加载变形过程中,微空洞会围绕这些二相粒子和非金属夹杂物萌生、扩展、汇合,直至材料发生韧性损伤断裂。韧性损伤对结构钢力学性能的劣化影响非常大,因此一直是固体力学和结构工程研究的热点。曾有许多研究工作者致力于建立结构钢韧性损伤宏观、细观模型,这些模型各有特点。本文共五章,分别从物理、几何角度入手,建立叁种结构钢韧性损伤模型。第一种是考虑材料硬化与韧性损伤耦合作用的有限变形率本构模型。该模型采用基于细观机制的唯象方法,把韧性损伤作为物理缺陷,将其对材料力学性能的劣化影响体现在本构方程中。创新之处在于模型中考虑了有限变形引起的几何非线性影响,分别在初始构形和即时构形中定义应力张量、应变张量以及它们的增量和变化率,并分别在两个构形中引入考虑韧性损伤的屈服条件;其次模型中考虑了材料硬化与韧性损伤之间的线性耦合作用,将比自由能定义为弹性自由能、塑性耗散势和弹塑性损伤耗散势叁部分之和,其中塑性损伤耗散势分别为两个构形中累积塑性变形和损伤度量的函数。模型推导过程遵循不可逆热力学基本理论;状态变量与内变量满足正交法则。其结果说明不能简单将结构钢小变形韧性损伤本构模型作形式上的推广而得到有限变形情况下的韧性损伤本构模型,有限变形引起的几何非线性效应并不能忽略。第二种是结构钢韧性损伤变形非协调模型。该模型从韧性损伤微观实质——几何缺陷入手,考虑韧性损伤引起的变形非协调性,并将非协调的基本几何法则与平衡方程、线性物理方程一起得到以位移为未知量的平衡微分方程。本文分别由宏观连续损伤变量和细观几何量定义拟塑性应变张量描述结构钢内部微结构在变形过程中的变化,建立了不同情况的变形非协调模型,并通过算例来说明模型的应用。结构钢韧性损伤变形非协调模型从几何角度描述了韧性损伤对其力学性能的影响,是解决韧性损伤问题的一种新的尝试,它显着拓展了弹塑性模型的描述能第叁种是结构钢韧性损伤几何-拓扑模型。该模型以几何的改变为视角,应用几何.拓扑的方法建立结构钢韧性损伤微分流形,并讨论一般流形中含韧性损伤结构钢的力学状态。模型中以空间的弯曲描述韧性损伤对结构钢力学性能的劣化影响,将物理非线性问题转化为物理线性和空间弯曲之和。韧性损伤几何-拓扑模型有统一的形式,且可以不断延伸进而解决更复杂的非线性问题。(本文来源于《西安建筑科技大学》期刊2008-03-01)

董林峰,李从心[7](2000)在《基于金属粉末压制模型的韧性损伤模型》一文中研究指出以Lee多孔材料屈服模型为基础 ,并假设空穴密度积累到一临界值时 ,材料出现裂纹 ,推导出适用于多孔材料的韧性损伤模型。该模型描述了在应力、应变、密度分布及其积累因素影响下 ,材料的损伤状态。使用该模型可以跟踪整个加载过程中多孔材料各点的损伤状况和破裂过程。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2000年S1期)

张克实,郑长卿,白晋波[8](1997)在《含孔洞材料细观韧性损伤的体胞模型分析》一文中研究指出本文对六面体含球形微孔洞体胞在不同的叁轴应力状态参数和Lode参数条件下进行了叁维大应变数值模拟分析。着重讨论了Lode参数的不同对微孔洞在不同方向长大的影响.分析结果表明:(1)Lode参数不同可导致微孔洞在不同方向长大呈现不同的规律,从而使得做孔洞在变形后形状上呈现很大的差异;(2)且Lode参数不同可使微孔洞体胞对应的微孔洞失稳扩张应变有很大的不同.(本文来源于《内蒙古工业大学学报(自然科学版)》期刊1997年03期)

郑茂盛,扈成材,罗子健,郑修麟[9](1993)在《韧性损伤模型在负的应力叁轴度下的实验验证》一文中研究指出在自行设计的压-扭试验装置上用正火状态的20号钢的薄壁圆管进行了压-扭实验,以检验作者提出的韧性损伤模型在应力叁轴度为负状态下的适用性.研究结果表明,作者所提出的韧性损伤模型对应力叁轴度为负的状态是适用的.由压-扭实验结果的分析表明,正火状态的20号钢在压-扭状态下的韧性特征参量遵从平均值为0.613、标准差为0.052的正态分布.此外,进一步完善了原先提出的材料韧性特征参量的估算式.(本文来源于《西北工业大学学报》期刊1993年03期)

韧性损伤模型论文开题报告

(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:

汽车轻量化技术是节能减排的一项重要途径,高强度硼钢可以通过降低板材的厚度来减重从而节能。硼钢零部件可以用在汽车B柱上等。当汽车发生碰撞时,由于高强度材料不易变形可使冲击功转化到人体上,这反而降低了人身的安全性。高强度钢的梯度性能可以改变这一问题,原理就是让零部件的一部分提高塑性来转化冲击功,另一部分仍维持其高强度来保证安全性。研究梯度性能材料的损伤断裂对汽车零部件的设计具有重要现实意义。本文的目的就是在研究如何获取梯度性能材料的基础上,进而研究其损伤断裂性能。为了获取具有梯度性能的材料,本文设计了一套温度可控的模具,模具温度变化区间设定为25℃~500℃。首先将坯料放在箱式电阻炉中进行完全奥氏体化,然后快速放到模具上进行保压冷却,通过改变模具温度获取了一系列梯度性能的材料。通过硬度测量,最终选取五种代表性材料作为本文研究对象。通过金相分析确定了材料组织,最后通过准静态拉伸实验及数值模拟相结合的方法研究材料的损伤模型。为了研究五种材料的本构模型和损伤模型,设计了四种不同应力状态下的试样,包括单向应力状态的标准拉伸试样、单向应力状态的圆孔试样、平面应变状态的凹槽试样及纯剪应力状态下的剪切试样。其中标准拉伸试样用来获取材料的真实应力-真实塑性应变关系曲线,研究其流动应力模型。材料的流动应力模型是研究材料损伤断裂的基础,本文选取Ghosh、扩展Swift、Voce++、Voce+Voce及修正Voce五种流动应力模型来分别进行研究,模型参数采用直接拟合试验真实应力-真实塑性应变法、有限元反演分析法及采用VUMAT参数优化叁种方法分别创建各种材料的本构模型,损伤参数采用modeFRONTIER软件进行优化。采用圆孔试样和凹槽试样进行拉伸试验和数值模拟,将试验和模拟获得的拉伸力-位移曲线进行对比,验证各种模型对五种材料的适用性,最终确定Voce+Voce模型可以同时满足五种材料的需求。为了更好的研究五种材料的损伤模型,选取Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)和Johnson-Cook(J-C)两种损伤模型进行研究。其中,GTN模型用于拉应力为主的应力状态如圆孔试样和凹槽试样的拉伸,Johnson-Cook模型用于模拟纯剪应力为主的应力状态如剪应力试样。在以上研究成果基础上,考虑模具温度对损伤模型的影响,通过经验公式拟合的方法建立了损伤参数与模具温度之间的关系式,为该损伤模型在梯度分布汽车零部件性能预测上的应用奠定了基础。

(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。

韧性损伤模型论文参考文献

[1].刘伟杰,胡平,Khemais,Saanouni,张向奎.基于微态方法的耦合韧性损伤的弹塑性本构模型[J].计算力学学报.2018

[2].李琛琛.面向力学性能梯度分布的热冲压零部件韧性损伤模型研究[D].山东建筑大学.2018

[3].黄超,贾岳儒,周方舟,陈福林.基于韧性损伤模型的管道凹坑缺陷应变评估[J].中国安全科学学报.2017

[4].陶新刚,徐春国,刘桂华.楔横轧韧性损伤模型中Zener-Hollomon参数的确定[J].塑性工程学报.2011

[5].王云,郝际平.韧性损伤变形非协调模型[C].庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集.2008

[6].王云.结构钢韧性损伤模型研究[D].西安建筑科技大学.2008

[7].董林峰,李从心.基于金属粉末压制模型的韧性损伤模型[J].中国有色金属学报.2000

[8].张克实,郑长卿,白晋波.含孔洞材料细观韧性损伤的体胞模型分析[J].内蒙古工业大学学报(自然科学版).1997

[9].郑茂盛,扈成材,罗子健,郑修麟.韧性损伤模型在负的应力叁轴度下的实验验证[J].西北工业大学学报.1993

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