王志华
,
曹晓卿
,
马宏伟
,
赵隆茂
,
杨桂通
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2006.05.002
根据弹性均匀化理论,并结合有限元方法推导出适用于二维周期结构的均匀化有限元格式,计算出不同相对密度下的正方形孔洞材料的等效弹性参数,以及等效弹性参数与胞元绕坐标系旋转角度的函数关系,考察了胞壁固体相的力学性能参数对宏观力学性能的影响.并将数值计算结果与已有的理论公式进行了比较和分析.结果表明,正方形孔洞材料是各向异性的,其等效弹性参数主要由结构的相对密度来确定,对基体材料的泊松比的变化并不敏感.在相对密度较小的情况下,Gibson公式和Kim公式与均匀化有限元结果吻合较好;当结构相对密度较大时,理论公式结果必须被有限元结果所修正.
关键词:
多孔材料
,
均匀化
,
有限元
,
等效弹性参数
,
力学性能
曹晓卿
,
杨桂通
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2006.01.003
研究热处理对渗流法生产的开孔泡沫Al-Mg-Si合金在动态(～2.1×103s-1)和准静态(1.0×10-3s-1)加载条件下压缩力学性能及能量吸收特性的影响.分别在MTS810材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)上对泡沫铝合金材料在加工态(F)、时效处理(A)和固溶处理加时效(T6)三种状态下进行了单向压缩实验.结果表明:与加工态下相比,经时效硬化及T6强化的泡沫铝合金的动态和静态压缩强度提高、平台区缩短,而且均表现出对应变率的敏感性.尤其值得注意的是纯时效硬化与T6强化相比,不经固溶处理就可达到提高平台应力及单位体积能量吸收量的目的,是一种值得推广的泡沫铝合金强化处理方法.
关键词:
泡沫铝合金
,
热处理
,
力学性能
,
能量吸收
,
应变率敏感性
曹晓卿
,
杨桂通
稀有金属材料与工程
研究了热处理(T6强化处理及纯时效硬化处理)对渗流法生产的3种开孔泡沫铝合金在动态(～2.1×103 s-1)和准静态(1.0×103 s-1)下的压缩力学性能及能量吸收特性的影响.分别在MTS810材料试验机和分离式Hopkinson压杆(SHPB)上对3种泡沫铝合金材料进行了准静态及动态压缩实验.实验结果表明:与制备态相比,经时效硬化处理及T6强化处理的泡沫Al-Mg-Si合金和泡沫Al-Cu-Mg合金的动、静态压缩强度提高、平台区缩短,在一定应变下单位体积吸收的能量提高,而且均表现出对应变率的敏感性.而热处理对泡沫Al-Mg合金的动、静态压缩性能均没有影响,表明热处理对泡沫金属的作用与构成泡沫的基体金属关系密切,但与对应的实体金属的情况不同.须注意的是泡沫Al-Mg-Si合金和泡沫Al-Cu-Mg合金的纯时效硬化处理,也可以在一定程度上提高其压缩强度及吸能能力,与T6强化处理相比不需要固溶处理,不仅可以降低热处理成本,而且还避免了在水中淬火时对泡孔结构的破坏.实验结果还表明,泡沫Al-Cu-Mg合金的应变率敏感性受热处理路线的影响,而泡沫Al-Mg-Si合金的却不受影响.由于不同合金经相同热处理后会产生不同的沉淀硬化相甚至没有硬化相,因此,可以得出热处理对泡沫金属性能的影响主要取决于制备泡沫的基体金属.
关键词:
泡沫铝合金
,
热处理
,
力学性能
,
能量吸收
,
应变率敏感性
姚泽坤
,
郭鸿镇
,
苏祖武
,
孙开本
,
徐永超
,
曹晓卿
稀有金属材料与工程
通过对TC11两相钛合金热加工历史的跟踪研究发现,锻后组织形态、相比例、晶粒大小及相分布的均匀程度主要与原始组织形态、变形温度、变形程度、退火温度及退火保温时间等参数有关.若锻前组织被处理成马氏体,则可依据马氏体针的粗细,在锻造时施加不同的变形量,经退火后可分别获得等轴α+β、网篮状、网篮状加魏氏组织等.力学性能与获得的组织形态密切相关,高倍为等轴α+β细晶组织时塑性高、而网篮状加魏氏组织的持久强度高.
关键词:
两相钛合金
,
再结晶
,
组织
,
力学性能
曹晓卿
,
刘毅
,
王敬伟
,
池成忠
,
李黎忱
,
王红霞
稀有金属材料与工程
采用板材热成形试验机BCS-50AR及网格应变自动测量系统GMA System,获得了AZ31镁合金薄板在150～250℃温度范围内的成形极限图(FLD).分别将实验获得的FLD及软件自带的Keeler's方程作为利用DYNAFORM模拟时的破裂判据,模拟研究了AZ31镁合金筒形件在150～250℃温度范围内的拉深过程,并将模拟结果与AZ31镁合金的等温拉深实验结果进行了比较.结果表明:FLD作为DYNAFORM模拟时的破裂判据,能更好地预测AZ31镁合金薄板成形过程中的破裂问题.
关键词:
AZ31镁合金薄板
,
成形极限图(FLD)
,
等温拉深
,
破裂判据
,
DYNAFORM
曹晓卿
,
徐平平
,
樊奇
,
王文先
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64363-7
基于刚塑性材料在平面应力条件下变形的 M?K 理论对 AZ31镁合金在温热状态下的成形极限图(FLD)进行了预测，在理论预测时采用von Mises和Hill’48屈服准则。通过单向拉伸实验获得所用的AZ31镁合金板的力学性能，同时在分析时引入Fields?Backofen本构方程。此外，采用刚性凸模胀形方法获得了AZ31镁合金板在不同温度下的实验FLD曲线用以验证理论预测结果。通过对473 K和523 K下理论预测FLD与实验FLD间的比较，发现理论预测结果受计算时所采用的屈服准则的影响，特别是在温度较低时。采用 Hill’48二次型各向异性屈服准则获得的FLD与实验数据有较好的一致性。
关键词:
镁合金
,
成形极限图
,
理论预测
,
屈服准则
,
板材温热成形
