导读:本文包含了热弹塑性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,有限元,损伤,各向同性,张量,结构,热传导。
热弹塑性论文文献综述
李文全[1]（2019）在《轮轨接触面损伤时冲击力作用下热弹塑性分析》一文中研究指出轮轨接触面发生剥离断裂等损伤时轮轨冲击力是无损伤时的数倍,不同损伤,不同速度,不同环境温度,轮轨冲击区域温度不同。由于轮轨损伤而产生的极大的轮轨冲击力导致损伤部位应力应变极大,损伤部位温度升高,损伤附近更容易发生较大的弹/塑性变形,使损伤发生扩展。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2019年23期）
纪浩然[2]（2019）在《大型复杂结构焊接变形热弹塑性有限元分析》一文中研究指出随着科学技术与信息技术的飞速发展与的不断完善,机械设计制造技术得到快速发展,从而促进了机械设计制造控制技术在各个生产领域的应用,同时对设计方法和实现工艺的要求越来越高。由于焊接标准的提高以及平台工作要求的提升,为了提高了设计的科学性与合理性,保证结构设计和产品功能的相辅相成,通过空间钢架梁组合模型全面地评估改造方案的总体屈服屈曲强度,对大型复杂结构焊接变形热弹塑性问题进行分析。基于此,文章从多个角度大型复杂结构焊接变形热弹塑性有限元进行深入分析,希望对相关人员提供参考。(本文来源于《中国金属通报》期刊2019年03期）
陶俊[3]（2019）在《耦合热弹塑性动力问题的广义插值物质点法研究》一文中研究指出传热和热力耦合是科学研究和工程实际中普遍存在的自然现象,在材料结构设计、航空装备防护、自然灾害预测等领域具有广泛的应用。材料与结构一体化热力耦合模型与算法研究是力学、数学、物理学与材料科学等多学科交叉的研究领域,也是工业生产和装备制造中需要着重解决的基础问题。因此,建立多物理场耦合模型,发展高效的数值算法,研究材料和结构在热力荷载下的耦合热弹塑性动力响应和损伤破坏行为的机理,探索热力耦合行为的内在规律,对于材料设计和优化以及结构性能安全评估具有重要意义。广义插值物质点法作为一种粒子类无网格方法,在多场耦合和损伤破坏等问题的数值模拟方面具有一定的优势,在材料和结构的动力问题中得到了广泛的应用,已成为科学与工程计算中常用的数值方法之一。然而在热力耦合问题中,由于尚未发展热传导问题的物质点法模型,一般采用物质点法进行动力分析,结合其他方法进行传热分析。为了解决耦合场算法的不一致的问题,本文建立了热力耦合分析的广义插值物质点法统一求解框架。首先提出热传导问题的广义插值物质点法模型;然后发展耦合热弹塑性动力问题的广义插值物质点法及其轴对称形式;最后针对热软化和应变局部化问题建立基于Cosserat理论的热弹塑性广义插值物质点法模型。本文工作的具体内容如下:第一、针对瞬态热传导问题,提出了显式广义插值物质点法。该方法基于热传导方程的等效积分弱形式,推导了广义插值物质点法离散方程,阐述了不同温度边界的施加方法,并给出了算法流程。数值算例验证了算法的有效性和准确性,收敛性分析表明该算法随着物质点背景网格尺寸的加密和网格内物质点数量的增加而逐渐收敛。针对物质点上温度结果在空间分布的震荡问题,提出了“再映射”的方法对物质点温度进行光滑处理。此外,发展了指定温度边界的多级网格技术,有效减小了温度震荡和计算误差,使边界处的计算结果更加真实。第二、针对稳态热传导问题,建立了隐式广义插值物质点法计算格式。该方法基于稳态热传导方程的弱形式,建立了热传导矩阵的广义插值物质点法数学列式,并采用Newton-Raphson方法对热平衡方程进行迭代求解。数值算例验证了算法的在不同边界下的有效性和准确性。计算结果还表明算法随着背景网格尺寸的减小和网格内物质点数量的增加而逐渐收敛。此外,该方法可以通过增加网格内物质点的数量取得比有限元更加精确的结果。第叁、考虑温度变化对结构变形的影响,发展了弱耦合热弹塑性动力问题的广义插值物质点法。该方法考虑温度变化对变形的单向耦合作用,在每一个时间步内将温度场和位移场单独求解,设计了耦合场的交错求解策略。通过代表性的算例验证了耦合算法的准确性。进一步结合基于分岔分析的位移不连续本构模型,考虑随温度变化的材料属性,模拟了预应力铝薄膜结构局部受激光照射而发生的热弹塑性破坏过程,显示了方法在处理这类问题中的适用性。第四、考虑温度和变形之间的相互耦合作用,发展了强耦合热弹塑性动力问题的广义插值物质点法。基于质量守恒、动量守恒以及能量守恒方程,该方法考虑了应变率做功对温度的影响,在热传导方程中引入弹性耦合项和塑性耦合项,采用显式时间积分设计了耦合场分析的交错求解策略。通过热弹性冲击和热弹性振动问题验证了方法的准确性。进一步考虑热塑性耦合效应,对金属杆往复弯曲生热问题进行了参数分析。此外,给出了一种基于温度变化的弹塑性本构模型,结合位移不连续破坏本构,模拟了重力和热对流共同作用的热破坏过程。第五、针对轴对称结构,建立了轴对称强耦合热弹塑性动力问题的广义插值物质点法模型。该方法推导了轴对称框架下的插值形函数,对径向坐标小于零的情况进行了坐标截断处理,修正后的形函数消除了原始形函数在靠近对称轴位置的奇异性。通过厚壁圆筒在热力荷载下的响应验证了算法在热弹性问题中的准确性与有效性。结合Johnson-Cook本构模型,将所发展的方法用于Taylor杆撞击实验过程中变形和升温现象的模拟,得到的结果与实验数据和文献报道吻合良好。通过与叁维全尺寸模型计算时间的对比,体现了轴对称算法在时间上的效率优势。第六、针对材料热软化和应变局部化问题,发展了基于Cosserat连续体理论热弹塑性问题的隐式广义插值物质点法。该方法以Cosserat理论作为正则化机制,首先建立了弹塑性分析的隐式广义插值物质点法模型。结合稳态热传导分析,发展了基于Cosserat理论的热弹塑性问题广义插值物质点分析方法,采用Newton-Raphson迭代算法构造了增量格式的耦合场交错求解策略。通过分片试验验证了方法的准确性。通过矩形板的应变局部化分析,探讨了 Cosserat特征长度对剪切带形状的影响。将耦合算法应用于二维平板热力荷载作用下的热软化和应变局部化现象的模拟,结果显示本文方法克服了传统理论广义插值物质点法在应变局部化问题中的网格依赖性。最后,附录介绍了基于上述算法开发的热弹塑性问题广义插值物质点法分析程序CTGIMP。该程序支持OpenMP并行计算,实现了广义插值物质点法统一框架下材料与结构稳态和瞬态传热分析、动力分析以及耦合热弹塑性分析等功能。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-03-01）
戈亮,刘序辰[4]（2018）在《基于热弹塑性计算分析的甲板分段建造反变形值设置方法》一文中研究指出主要采用顺序耦合热弹塑性有限元法,对甲板分段建造过程的焊接变形进行研究,在自由状态下模拟焊接过程中甲板分段变形变化规律和产生机理,分析计算结果确定反变形值设置,提高其建造平整度,为甲板分段建造的精度控制提供参考依据。(本文来源于《造船技术》期刊2018年06期）
冯燕,俞小莉,刘震涛[5]（2018）在《基于热弹塑性理论的内燃机结合部法向负荷》一文中研究指出针对目前机械零部件接触关系建模普遍采用光滑表面,而没有考虑表面粗糙度影响的问题,基于各向异性分形几何理论的热弹塑性法向接触力学模型,以多参数为自变量,建立了粗糙表面热弹塑性接触扩展分形模型.从常物性和变物性两方面,分别计算得到内燃机缸盖-缸垫结合部法向负荷理论值,并与缸盖-缸垫-机体-螺栓四体叁维热弹性接触有限元简化模型计算得到的仿真值进行比较和分析.结果表明:在靠近两排气门间的缸口处,是否考虑材料变物性对计算结果有较大影响;零部件接触表面粗糙度对法向负荷等接触状态具有影响,目前常用的光滑表面有限元建模计算所得结果与实际情况存在偏差.(本文来源于《内燃机学报》期刊2018年03期）
袁红莉,闫永思[6]（2018）在《基于热弹塑性有限元法船舶薄板结构焊接变形模拟与预报》一文中研究指出本文论述了基于热弹塑性有限元法对不同焊接顺序下薄板焊接变形的模拟和预报,介绍了模拟过程中关键问题的处理,如材料相变的应对措施,移动热源的加载过程的模拟,生死单元法在焊缝生成模拟中的应用。本文以T型构件两侧角焊缝为研究对象,设计4个常用焊接顺序,利用Ansys分别模拟不同顺序下的焊接过程,并进行热弹塑性有限元分析,根据温度场与合位移场分布情况,得出焊接变形的最小的最佳焊接顺序。说明基于热弹塑性有限元法可以实现不同焊接顺序下焊接变形的模拟和预报。计算结果与实测一致。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年09期）
冯启隆[7]（2018）在《张量函数表示的热弹塑性本构方程应用研究》一文中研究指出由于合金材料优秀的耐高温性能,使得其在航天、航海、核电发电机组等高温环境中得到广泛应用。材料的热弹塑性本构关系研究成为合金材料应用的重要问题。合金材料在不同的变形温度其内部组织的变化是不同的,导致其应力应变曲线形态差异较大。目前多以某种形态变形建立近似的指数型和双曲线型非线性本构方程,其实用性和精度并不能令人满意。基于张量函数表示定理建立的多项式本构方程,在当前变形体力学研究中有着重要地位。由于各向同性、横观各向同性、正交各向异性材料具有对称性,所以张量表示的本构方程有着特殊的形式。由多项式表示的本构方程的系数要求具有完备性和不可约性,所以对具有对称性特征材料的非线性本构方程的系数的个数以及类型研究是很有必要的。本文将张量函数多项式表示的各向同性材料弹塑性本构方程应用于各向同性合金材料的高温弹塑性变形研究当中。选取Inconel600镍基合金和AZ31铸造镁合金,进行高温拉伸(压缩)实验,将实验数据代入到单向拉(压)状态的本构方程当中,计算出不同温度下的弹塑性系数。经过分析发现对于不同类型的变形情况,其弹塑性系数不为零的个数不同,但对于不同温度的同一类型变形其热弹塑性系数不为零的个数是相同的。并且对于同一类型的热变形,已知较窄温度范围内的两个温度的弹塑性系数,通过线性插值计算可以估算该温度区间内任意温度的弹塑性系数值,并通过和实验数据进行比较,贴合程度较高。(本文来源于《太原科技大学》期刊2018-05-01）
晁利宁,张峰,苑清英,徐金[8]（2017）在《TRT机壳热弹塑性有限元模拟与试验研究》一文中研究指出采用大型通用有限元软件对TRT焊接机壳进行焊接过程的模拟。利用有限元软件中的单元生死技术和热-结构耦合技术,成功的预测了TRT机壳焊后残余应力及变形,并通过焊后残余应力测试试验验证对比。结果表明,有限元模拟机壳在焊接过程中,焊缝附近残余应力较大,局部达到其屈服强度;远离焊缝处的壳体上应力较小,均处于弹性变形。进行"盲孔法"测量残余应力,试验测量的残余应力跟模拟所得残余应力分布趋势相同,峰值应力出现的点基本重合。由于机壳实际焊接中施加的约束较多,应力得不到释放,导致试验数值略高于模拟数据。(本文来源于《塑性工程学报》期刊2017年06期）
饶东海[9]（2017）在《功能梯度材料椭圆柱壳热弹塑性屈曲研究》一文中研究指出本文通过半解析方法,研究了功能梯度材料(FGM)椭圆柱壳的弹塑性屈曲问题。FGM的弹塑性材料属性由TTO模型描述,材料梯度特征由组分体积比的幂律分布规律定义,将两者结合弹塑性流动理论,给出了FGM弹塑性材料本构模型;基于前屈曲均匀应变假设,材料弹塑性交界面位置由Mises屈服准则确定,并用于结构前屈曲状态分析;将FGM材料本构模型,结合Donnell壳体理论,并运用伽辽金法,得到FGM椭圆柱壳弹塑性屈曲控制方程和壳体临界内力的解析表达式;结构的弹塑性屈曲临界荷载由该表达式,结合壳体的前屈曲内力迭代收敛后得出。通过上述方法,本文针对轴压弹塑性FGM椭圆柱壳的屈曲问题、弹塑性FGM椭圆柱壳的热屈曲问题开展研究。关于前者,结合FGM线性强化弹塑性本构模型,得到了结构弹塑性轴向压缩屈曲临界荷载。结果表明:FGM椭圆柱壳弹塑性屈曲结果与等周长的FGM圆柱壳进行对比,相对于等周长的圆柱壳,随着截面离心率的增大,承载力减小,结构的稳定性下降。对于后者,结合幂律强化FGM弹塑性本构模型,考虑均匀分布、线性分布以及非线性分布(考虑热传导效应)温升环境,并计及材料物性温度相关性的影响,计算了结构屈曲临界温升。结果表明:在FGM柱壳热屈曲分析,必须考虑物性温度相关性的影响,否则结果会被高估10%;线性温升和非线性温升环境下,随着外界温度的升高,弹塑性交界面从陶瓷面向金属面移动;而均匀温升环境下则恰恰相反,弹塑性交界面从金属面向陶瓷面移动。此外,结构的几何参数,材料组分参数对FGM椭圆柱壳热弹塑性屈曲也有较大的影响;随壳体径厚比的增大,结构屈曲临界荷载和临界温升均减小;增加陶瓷含量,结构屈曲临界荷载和临界温升将增加,且壳体趋于发生弹性屈曲;若增加金属含量,则结论正好相反。最后用ABAQUS进行数值模拟,考虑了材料和几何非线性,得到的数值解与当前理论结果相吻合。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-04-13）
荣佑民[10]（2017）在《高强钢激光焊接相变与析出对热弹塑性影响机理及焊缝力学性能研究》一文中研究指出高强钢以其强度大、延韧性高和加工性能好等优势,已广泛应用到海洋工程装备中。例如,高强钢在自升式钻井平台应用比例已达到55%～60%。同时,激光焊接技术以其热输入小、变形小、深宽比大等优势,为海洋结构件制造提供了新技术手段。然而,激光焊接过程极快加热/冷却行为必然引起焊缝区域温度分布和力学特性不可忽略的变化,常用热源模型难以准确反映焊缝区复杂温度分布状况;微观组织相变诱发内部晶粒挤压而产生高塑性状态,析出颗粒与位错之间的穿过或剪切机制改变了微观组织抗屈服能力。为此,本文围绕高强钢激光焊接过程热-弹-塑性行为机理及焊缝力学性能开展了相关研究工作,主要研究内容包括以下四个方面:针对激光焊接熔透情况下热源模型精度低的问题,建立了一种考虑焊缝实际形貌的峰值指数递增-双锥体热源模型。假设焊缝腰部位置平面上的热流峰值为常数,热源中心沿焊件厚度方向峰值热流密度呈指数递增热流,推导出了峰值指数递增-双锥体热源模型;结合焊缝形貌尺寸,设计了热源模型几何参数和调节参数的选取方法;分析了固/液熔合潜热等效比热模型,构建了焊接温度场有限元求解数学模型,并研制了温度场参数化求解程序。针对焊接过程微观组织形核和长大问题,建立了基于相变热力学理论的固态相变模型。奥氏体化和扩散型相变是一个可逆过程,但形核和长大速度有所区别,借助Johnson MehlAvrami Kolmogorov(JMAK)理论,推导出了奥氏体化及扩散型相变数学模型;贝氏体相变是由单相(γ)转化为两相(α和碳化物),涉及碳原子的扩散,建立了贝氏体相变模型;根据Koistinen和Marburger研究工作,构建了马氏体相变模型;推导出了该四种固态相变模型显式离散化算法,研究了温度、时间及冷却率等条件对相变体积分数的影响规律。针对固态相变和析出强化行为对高强钢激光焊接热力学行为影响问题,建立了考虑固态相变与析出强化的热-弹-塑性有限元模型。分析焊接过程热-弹-塑性平衡过程,推导出应力-应变数学关系;建立了基于组成相及相体积分数的物性参数求解方法,分别构建了单元体积膨胀、马氏体切变及其诱发塑性应变所引起的应变增量数学模型;基于Ashby-Orowan弥散强化理论,建立了屈服强度增量模型;开发了考虑固态相变和析出强化的热-弹-塑性有限元求解程序。完成了高强钢EH36激光焊接试验数据提取,研究焊缝力学性能,验证了模型正确性。研究了多工艺参数(焊接功率、离焦量、焊接速度)对焊缝形貌、力学性能(硬度、抗拉强度、残余应力)等的影响规律,反映了实际焊接状态,获取了焊接形貌、相组分分布、应力场等模型验证数据;首次通过APDL和UPFs协同方法耦合固态相变和析出强化行为,实现了热-弹-塑性有限元分析,基于温度场结果的焊缝形貌平均误差为11.17%,相体积分数最大误差为4.51%,残余应力模拟结果与试验结果有很好一致性,并分析了固态相变和析出强化行为对残余应力及塑性应变的影响规律。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-04-01）
热弹塑性论文开题报告
（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：
随着科学技术与信息技术的飞速发展与的不断完善,机械设计制造技术得到快速发展,从而促进了机械设计制造控制技术在各个生产领域的应用,同时对设计方法和实现工艺的要求越来越高。由于焊接标准的提高以及平台工作要求的提升,为了提高了设计的科学性与合理性,保证结构设计和产品功能的相辅相成,通过空间钢架梁组合模型全面地评估改造方案的总体屈服屈曲强度,对大型复杂结构焊接变形热弹塑性问题进行分析。基于此,文章从多个角度大型复杂结构焊接变形热弹塑性有限元进行深入分析,希望对相关人员提供参考。
（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。
热弹塑性论文参考文献
[1].李文全.轮轨接触面损伤时冲击力作用下热弹塑性分析[J].科技创新与应用.2019
[2].纪浩然.大型复杂结构焊接变形热弹塑性有限元分析[J].中国金属通报.2019
[3].陶俊.耦合热弹塑性动力问题的广义插值物质点法研究[D].大连理工大学.2019
[4].戈亮,刘序辰.基于热弹塑性计算分析的甲板分段建造反变形值设置方法[J].造船技术.2018
[5].冯燕,俞小莉,刘震涛.基于热弹塑性理论的内燃机结合部法向负荷[J].内燃机学报.2018
[6].袁红莉,闫永思.基于热弹塑性有限元法船舶薄板结构焊接变形模拟与预报[J].舰船科学技术.2018
[7].冯启隆.张量函数表示的热弹塑性本构方程应用研究[D].太原科技大学.2018
[8].晁利宁,张峰,苑清英,徐金.TRT机壳热弹塑性有限元模拟与试验研究[J].塑性工程学报.2017
[9].饶东海.功能梯度材料椭圆柱壳热弹塑性屈曲研究[D].华南理工大学.2017
[10].荣佑民.高强钢激光焊接相变与析出对热弹塑性影响机理及焊缝力学性能研究[D].华中科技大学.2017
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