基于不可逆热力学的Ni-Ti合金动态本构模型及其有限元实现

基于不可逆热力学的Ni-Ti合金动态本构模型及其有限元实现

论文摘要

为了准确描述Ni-Ti形状记忆合金在高应变率下的动态压缩力学行为,基于不可逆热力学理论框架假定了两个内变量表征Ni-Ti合金应力诱发马氏体相变与塑性屈服的不可逆变形过程,分别推导了马氏体相变与塑性屈服演化规律的主控方程,构建了Ni-Ti合金的三维动态本构模型。根据材料单轴动态压缩实验的应力-应变曲线并采用最小二乘法对本构参数进行了优化识别,然后采用应力补偿更新算法,通过隐式用户子程序接口UMAT将动态本构模型嵌入ABAQUS有限元软件,实现了Ni-Ti合金在高应变率下动态压缩力学行为的数值模拟。通过比对发现,模拟结果与实验数据吻合良好,验证了动态本构模型与UMAT子程序的准确性。本工作为Ni-Ti合金在高速冲击、切削等极端条件下的工程应用奠定了基础。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 本构模型的构建
  •   1.1 相变演化规律
  •   1.2 塑性演化规律
  • 2 数值算法与子程序开发
  •   2.1 应力补偿更新算法
  •   2.2 UMAT子程序
  • 3 结果与讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李云飞,曾祥国

    关键词: 形状记忆合金,相变塑性行为,动态本构模型,子程序,有限元模拟

    来源: 材料导报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 中国工程物理研究院总体工程研究所,四川大学建筑与环境学院

    基金: 国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金NSAF(U1430119)~~

    分类号: TG139.6

    页码: 1676-1680

    总页数: 5

    文件大小: 1068K

    下载量: 170

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