基于损伤力学的室温循环加载多晶铍力学性能演化分析

摘要

基于单轴循环拉伸加卸载试验，对室温下多晶铍的力学性能演化进行分析。具体为:弹性模量的演化研究;回复能、耗散能及其它部分能量演化研究;分别基于弹性模量理论、累积耗散能理论、损伤能量耗散率模型构建多晶铍损伤演化模型;分析卸载过程中变形回复的构成及演化规律。得到如下结论:
　　(1)弹性模量、回复能、耗散能的值均随应变的增大单调变化（弹性模量降低，回复能、耗散能值增长）;变化过程分为两个阶段，分别对应于屈服阶段和强化阶段，各量在屈服阶段呈现更显著的变化趋势。
　　(2)断裂发生时，由累积耗散能理论定义的损伤变量呈现出更高的取值一致性，断裂临界值的波动约为±1％，作为比较，经典形式的损伤变量，即由弹性模量所定义，其值波动范围在-12％至11％间，剩余弹性模量值的波动范围约为±5％，拉伸强度值的波动范围为-18％至17％，延伸率值的波动范围则在-24％至21％间。因此，以由累积耗散能理论定义的损伤变量作为破坏条件可能是一个更为适宜合理的选择。
　　(3)回复效应可分为两部分:弹性和非弹性回复。非弹性回复随塑性变形的增加而单调增长。各类回复能（弹性回复能、非弹性回复能、总回复能）与对应回复变形（弹性回复变形、非弹性回复变形、总回复变形）的关系也是如此。非弹性回复变形与塑性变形间存在幂函数关系，各回复能与对应回复变形间近似呈分段线性关系。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1金属铍的性质与应用

1．1．1金属铍的性质

1．1．2金属铍的发展简史及应用领域

1．2铍及铍合金国内外研究发展现状

1．2．1国外铍及铍合金材料的研究现状与进展

1．2．2国内铍及铍合金材料的研究现状与进展

1．3损伤力学基本理论

1．3．1损伤力学的发展应用

1．3．2损伤的分类与研究方法

1．3．3损伤力学的基本假定

1．3．4损伤变量

1．4研究目的和意义

1．5本文主要研究内容

2．1引言

2．2多晶铍试样的制备

2．3多晶铍室温循环加载试验方案与试验设备

2．4多晶铍室温循环加载试验测试结果

2．4．1实验结果

2．4．2对试验加载过程特征的说明

2．5本章小结

3．1引言

3．2弹性模量法损伤模型的演化分析研究

3．2．1弹性模量值的选取与计算结果分析

3．2．2弹性模量法损伤模型

3．2．3弹性模量法损伤模型分析

3．3累积耗散能法损伤模型的演化分析研究

3．3．1能量定义与计算结果分析

3．3．2累积耗散能损伤模型

3．3．3累积耗散能损伤模型分析

3．3．4断裂破坏参数效果对比分析

3．4基于损伤能量耗散率的损伤模型演化分析研究

3．4．1损伤能量耗散率及其损伤状态方程

3．4．2损伤能量耗散率损伤模型分析

3．5本章小结

4．1引言

4．2多晶铍卸载过程回复变形构成分析

4．3多晶铍卸载过程回复变形规律分析

4．4本章小结

5．1结论

5．2展望

参考文献

致谢

个人简介及论文发表情况