郭运强
,
张克实
,
耿小亮
,
刘芹
,
秦亮
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2006.06.007
对涂层/基体系统中,基体性质对涂层压痕力学行为的影响进行了研究,得出了基体对压痕载荷位移曲线的影响规律.研究表明:在给定的条件下,当压痕位移为涂层厚度的12%～16%时,由于基体屈服强度的变化,导致压痕载荷位移曲线在此处发生偏离;在压痕位移小于涂层厚度的10%时,不同的基体屈服强度得到的压痕响应完全一致,即基体的改变对压痕响应的影响是可以忽略的;同时还发现,在压痕位移为涂层厚度的30%时,如果基体屈服强度小于2000MPa时,基体屈服应力的改变会改变涂层的压痕力学行为,而当基体屈服强度大于2000MPa时,即使继续增大基体的屈服应力,所得到的载荷-位移曲线几乎重合,即其影响可以忽略.
关键词:
锥头压痕
,
涂层-基体
,
有限元分析
耿小亮
,
张克实
,
郭运强
,
秦亮
材料科学与工艺
微塑性成形中,由于参与变形的晶粒数量有限,材料非均质现象显著,基于均匀化假设的宏观弹塑性模型不再适用,为了研究有限数量晶粒组成的材料塑性变形过程,需结合其微结构与微观塑性变形机制.参照金属材料的微结构,构建了非均质多晶模型,采用晶体塑性本构关系和Cauchy应力更新算法,设计了材料子程序(VUMAT),对含不同晶粒数目的圆形板料拉深过程进行模拟分析.研究表明,非均质多晶板料成形的筒形件具有明显制耳,但制耳轮廓无规律.晶粒数目增加会弱化材料非均质现象,使制耳高度降低,但又引起晶粒问约束增强,使拉深力小幅增长.
关键词:
微成形
,
非均质材料
,
塑性成形
,
拉深
,
晶体塑性
,
制耳
郭运强
,
张克实
,
耿小亮
,
刘芹
稀有金属材料与工程
建立了考虑背应力演化和损伤演化的晶体塑性模型,利用所建立的晶体塑性模型研究了应变速率对镍基单晶合金基体相、强化相的影响.结果表明,镍基单晶基体相和强化相均表现出明显的率相关性.单晶双相合金的细观非均质性导致非均匀的微观应力和微观塑性滑移.塑性滑移变形首先发源于基体相.微观应力和塑性滑移的非均匀性可能是材料微观损伤积累和孔洞形核的根源.
关键词:
晶体塑性理论
,
镍基双相合金
,
强化相
,
细观非均质性
吴艳青
,
张克实
,
耿晓亮
,
杨永兴
中国有色金属学报
采用单轴拉伸对LY12粗晶材料进行超塑性研究,温度一定时,在较高和较低的应变速率下都得到了大延伸率,而处于中间应变速率的试样延伸率较低.SEM断口分析表明,晶界上产生的粘性物质对粗晶超塑性行为有决定性影响.在高应变速率下,晶界上粘性层很薄,被粘性层包围着的晶粒和亚结构在相互挤压和相对转动中容易细化,有利于超塑性变形能力的提高且不易产生孔洞,室温性能良好;低应变速率下,大多晶界上都有粘性物质包围且粘性层厚度增大,粘性物质的增多使超塑性变形能力增强,但易产生孔洞,使室温性能恶化;而中间应变速率区间,晶粒细化程度不够,晶界上未产生较多粘性物质,有少量孔洞产生且变形能力较差.
关键词:
LY12合金
,
粗晶
,
超塑性变形
,
晶界
,
粘性物质
余海东
,
张克实
,
郭运强
,
张光
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2005.01.006
对含圆孔的16MnNb矩形薄板试样进行拉伸破坏试验,用扫描电镜分析了断口形貌和断口破坏方式;采用含孔洞材料本构模型,结合有限元数值方法对试样的细观孔洞演化过程和材料微观破坏过程进行了数值模拟分析.结果表明:材料中由于形成的微孔洞在圆孔周围最小横截面上和拉伸后形成的剪切带区域较大,所以微孔洞长大速度最快位置在圆孔周围局部颈缩区域,最后试样在该处起裂,并沿着最小横截面扩展,在裂纹前缘形成两条明显的剪切带,剪切带上试样发生颈缩.计算结果与试验结果相当吻合.
关键词:
损伤
,
断口
,
微孔洞体积分数
,
破坏
郭运强
,
张克实
,
耿小亮
,
刘芹
中国有色金属学报
通过随机抽样和统计的方法对定向凝固高温合金的弹性常数进行了分析.结果表明:由于合金晶粒数目较少,弹性常数统计结果的变异系数较大,证实定向凝固高温合金横向性能分散性较大;由抽样检验发现,定向凝固高温合金的弹性常数统计上近似服从正态分布;应该采用统计方法描述定向凝固合金的力学行为.
关键词:
定向凝固高温合金
,
横观各向同性
,
弹性常数
,
正态分布
耿小亮
,
张克实
,
郭运强
,
秦亮
金属学报
构建晶粒取向随机分布的多晶集合体, 采用晶体塑性本构模型, 对多晶材料塑性宏观响应与细观结构的关系进行研究。结果表明：多晶材料细观非均质性对材料的宏观力学行为有重要影响；各晶粒之间的相互约束使得等向强化的晶体本构关系在对多晶材料描述时可以模拟Bauschinger效应；分析Bauschinger效应的机理需综合考虑晶粒之间约束、晶粒的弹性各向异性及不同取向的硬化能力等因素。
关键词:
晶体塑性
,
null
,
null
吴艳青
,
张克实
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2002.04.007
对粗晶LY-12材料进行单轴拉伸,在753K,应变速率为10-1s-1和10-4s-1下得到大的破坏延伸率,而在应变速率为10-2s-1、10-3s-1、5×10-4s-1时的破坏延伸率较小.断口SEM分析表明,高应变速率下,晶界 上的粘性层很薄,在晶粒的相互挤压和转动中很容易细化,使材料的超塑性变形能力增强;低应变速率下,晶界上粘性层厚度增大,晶粒被厚的粘性物质包围,使晶界滑移更容易进行,超塑性变形能力也会增强.处于中间应变速率下,晶粒没有足够细化,粘性层也不够厚,所以超塑性变形能力略低.从力学角度解释断裂机制,高应变速率下,当晶粒间的正应力大于晶界的结合强度时导致断裂,断口表面平齐;应变速率较低时,晶界面的剪应力大于晶界的剪切强度导致断裂,断口有撕裂的齿牙状特征,较为粗糙.
关键词:
粗晶
,
超塑性
,
粘性物质
,
变形断裂机制
常岩军
,
矫桂琼
,
张克实
,
王波
复合材料学报
采用声发射平均频率和相对能量以及幅值识别了3D C/SiC复合材料的拉伸损伤模式,探讨了拉伸加卸载过程中材料的费利西蒂(Felicity)效应.通过分析具有不同拉伸性能试样的损伤过程,研究了不同损伤模式的时间分布特征对材料拉伸性能的影响关系.分析结果表明,3D C/SiC复合材料中基本不存在凯瑟(Kaiser)效应,Felicity比随着应力水平的升高而降低,相对应力水平高于65%时出现突降.3D C/SiC复合材料高性能的决定性因素不是声发射波击总数,而是高幅高能量信号发生的时间和次数.在加载前期(应变
关键词:
C/SiC复合材料
,
损伤演化
,
纤维簇断裂
,
声发射
,
Filicity效应
