塑性变形

摘要： 以C型G550薄壁冷弯钢构件为研究对象,通过材料在不同应变率下的拉伸实验和数值模拟数据得到Johnson-Cook(J-C)本构模型和Johnson-Cook失效模型参数.通过Abaqus软件模拟了不同冲击荷载作用下C型冷弯钢构件撕裂破坏的全过程,利用落锤装置轴向冲击试验进行对比,其实验结果与有限元数值模拟结果有良好的一致性.此外,对冲击试样撕裂断口进行微观形貌分析,得到构件的断裂机理.结果表明:随着冲击速度的提高,冲击力对构件的加载时间增加,构件需要较大的塑性变形来吸收冲击能量;冲击速度越高,裂纹扩展功所占吸收冲击能量的比例越大,显示出高速下裂纹扩展的能力越好;冲击速度较高时,以脆性断裂为主,断口出现解理面,甚至在高速变形时发生了绝热剪切破坏.

摘要： 针对某站场脱水装置重沸器烟火管发生开裂失效问题,采用宏观形貌分析、拉伸性能试验、金相组织分析和扫描电镜及能谱分析等方法研究了该管道失效原因。结果表明其失效的主要原因是:因烟火管的结构特点产生的局部高温和富三甘醇杂质的沉积,使局部高温处形成盐垢;盐垢下的钢管与水蒸汽在高温下发生氧化反应,形成腐蚀,使管体壁厚减薄。局部高温和化学反应热的共同作用,使钢管发生局部的膨胀变形,形成内凹形变。在腐蚀、热应力、管体塑性形变等外因素的共同作用下,裂纹萌生和扩展,最终穿透整个管壁。通过提高副烟火管与主烟火管结构部位处溶液的流动性,减少因杂质的沉积产生的局部高温区域的面积是预防此类失效的有效措施。

摘要： 对棒材生产线的工艺设备布置及850 t冷剪机剪切工作原理进行了介绍,对生产锚杆钢时出现的冷剪剪切弯头问题进行了分析。通过在冷剪机前增加循环水喷淋装置,对锚杆钢剪切部位进行激冷措施,降低了钢材剪切部位的韧性,解决了生产锚杆钢冷剪剪切弯头问题。

摘要： 在轻质电磁干扰(EMI)屏蔽结构材料方面,Mg基材料已被证明是一种很好的备选材料,因为其具有优异的特性(例如:低密度、高比强度、良好的导电性和优异的EMI屏蔽性能)以及在电子、汽车和航空航天等工业轻量化领域的广泛应用。通过合金化、热处理、塑性变形和复合加工等工艺,可以获得具有可定制特性的Mg基材料,这在设计用于EMI屏蔽的材料中起到关键作用。本文综述了近几十年来Mg基材料EMI屏蔽性能的研究及其EMI屏蔽机制,重点介绍了合金化、热处理、塑性变形和复合加工工艺对Mg基材料EMI屏蔽性能的影响。最后,提供了结论和未来展望。

摘要： 回转窑开式齿轮的大齿圈倒面使用,同时更换新的小齿轮后,运行约3个月,大齿圈和小齿轮的工作齿面短期内出现了胶合、擦伤和塑性变形等损伤,明显影响设备正常运行。齿面啮合接触不良,局部高接触,以及外来粉尘杂质和喷洒系统喷洒不良,是造成损伤的主要原因。对大齿圈和小齿轮重新调整找正、打磨,并优化喷洒润滑系统,使齿面损伤得到有效控制,齿面润滑得到明显改善,齿面啮合接触状况明显改善,设备达到长期可靠运行的基本要求。

摘要： 海水电池用镁合金阳极因其较负的电极电位、低的质量密度、大的电化学当量而受到人们的广泛关注。概述了近年来有关海水电池用镁合金的研究进展。首先,介绍了常见镁合金海水电池的分类(镁/金属氯化物电池、镁/海水溶解氧电池、镁/过氧化氢半燃料电池),详细说明了几种电池的工作条件与应用领域。其次,归纳了镁合金海水电池存在的问题,包括不可避免的自腐蚀(如电偶腐蚀、点腐蚀等)以及负差数效应,这些副反应会产生大量的氢气并导致镁阳极利用率的下降。除此之外,腐蚀反应生成的腐蚀产物会覆盖电极表面,减少电极的活性区域,使得阳极的工作电位很难达到技术要求。针对上述存在的问题重点探讨了近年来的改进措施,具体有合金化、热处理、塑性变形。目前,应用广泛的合金系主要有Mg-Hg-Ga系、Mg-Al-Pb系、Mg-Al-Zn系等,在此基础上再进行挤压、轧制等塑性变形,并结合退火、均匀化等热处理方式,从而制备出高性能的镁阳极材料。最后,展望了未来海水镁合金阳极的发展方向。

摘要： 在焊接操作的过程中,由于焊接加热的不均匀性,导致焊接结构的局部发生变形,而之后冷却的工件内部会有残余应力的残留。焊接残余应力,对工件的机械强度会造成不同的影响,如工件断裂、变形、尺度精度下降等,因此对焊接应力的控制与消除进行分析论述显得十分重要,针对此,本文展开了一系列论述,结合锤击消除焊接应力实验,最终实验结果显示:采用锤击法消除残余应力的过程中,锤击的时间最好控制在1min以内能有效消除焊接应力。

摘要： 为了提升巷道围岩稳定性,以某矿为研究对象,利用数值模拟软件对原有支护方案下主回撤巷道应力及塑性变形进行分析,发现在巷道两帮出现高应力集中,在巷道的四角位置应力最大值为6.23 MPa,通过模拟分析给出了锚杆+锚索+冷拔丝网+W钢带+8号铁丝网的支护方案。通过对优化后的支护方案进行研究发现,经过优化后巷道两帮应力最大值从原有的6.23 MPa降低至5.79 MPa,可行性较强,可为矿井安全开采提供一定的参考。

摘要： 塑性变形永久固定是木材压缩密实化、弯曲等塑性改性的关键科学和技术问题之一。本研究针对塑性变形湿热固定技术,从塑性变形形成和回复机理入手,在全面分析木材塑性变形固定研究现状的基础上,重点阐述木材塑性变形的湿热固定技术和机理研究进展以及存在的问题,为突破该项技术的产业化应用瓶颈提供参考。湿热固定技术是以释放木材内应力方式固定塑性变形的方法,因处理方式不同,区分为常压热处理和加压热处理两大类。目前采用的所有处理方法,永久固定塑性变形的必要条件为温度达到180°C以上,加快热传递速度,并使板材厚度方向的中心温度快速达到180°C,能够有效缩短塑性变形永久固定时间。湿热处理永久固定塑性变形机理研究主要从热处理和饱和蒸汽处理2种过程中木材内应力释放与化学性质变化之间的关联性展开,多数研究支持3种基本机制,即基质分子间的交联反应形成稳定的结构;分子链断裂使微纤维和基质中应力松弛;亲水的细胞壁成分,特别是半纤维素形成聚合物阻止其再次发生水软化。但这些研究实际上只局限在2个极端,一端是干燥状态下依靠提高温度和延长时间释放木材内应力的热处理,另一端是接近饱水状态下依靠高温高压释放木材内应力的饱和蒸汽处理,而且这些研究均未涉及影响塑性变形固定和木材性能热、质传递等重要的过程因素,存在永久固定和木材性能变化的相互制约等适用性问题。虽然采用湿热处理方法理论上已经实现塑性变形的永久固定,但这些技术并未实现产业化应用,主要原因在于支撑湿热处理永久固定塑性变形的理论和技术体系不完整。要解决塑性变形的湿热固定技术应用问题,不能只关注最终条件,还有考虑如何有效实现这些条件,因此,需从湿热处理过程中水分的作用、热作用和氧化作用及其相互作用机理,热、质传递规律,湿热作用下木材内应力释放的作用机制等方面开展深入研究。

摘要： 内张钢圈作为传统的管片加固方法,用以应对盾构隧道处于不良工况下出现的结构破坏和变形过大等问题。在考虑环间力的作用下,运用MIDAS GTS NX对三环盾构管片进行精细化模拟,从管片的累计横向变形、错台以及构件塑性发展情况等方面衡量内张钢圈的加固效果。研究结果表明,管片的最大变形出现在腰部,加固后管片的累计横向变形可减小50%,管片整体未进入塑性状态;管片的最大错台出现在中环邻接块和标准块的接缝处,加固后最大错台大幅减小;内张钢圈加固法可延缓管片构件进入塑性和破坏状态,且有效降低环间作用力对中环管片的影响。

摘要： 奥氏体不锈钢在制造和使用的过程中产生的塑性变形和残余应力,将直接影响工程结构的服役安全,评价材料具有的残余应力和塑性变形具有重要实际应用价值.现阶段脉冲涡流检测技术常仅用于奥氏体不锈钢的塑性变形的检测,不考虑材料存在的残余应力对该方法检测精度的影响,因此有必要开展残余应力和塑性变形的同步检测评价方法研究.本文首先通过拉伸后卸载给试件导入指定的塑性变形,然后对具有塑性变形的试件进行不同程度应力的在线加载,并进行脉冲涡流的在线检测获得信号,给出脉冲涡流检测信号与残余应力及塑性变形间的关系.实验结果表明304不锈钢脉冲涡流信号的检出信号最大值和围成面积值均随塑性变形和残余应力的增加而增大,不考虑残余应力将严重影响该方法对塑性变形的检测精度.本文研究结果对于提高脉冲涡流对残余应力和塑性变形评价精度,确保工程结构安全具有重要的应用价值.

摘要： 剪切型阻尼器是通过金属的塑性变形来消耗地震和强风产生的能量,目前已被广泛应用于结构的抗震设计中.充分利用稳定的面内变形是剪切型阻尼器发挥其极限耗能能力的前提.然而,面外屈曲和角部断裂是限制阻尼器发挥稳定面内变形能力的重要影响因素.本课题通过结构实验,得出不同宽厚比下阻尼结构的极限失稳模式,并与传统薄板屈曲理论进行分析对比.

摘要： 采用水平连铸定向凝固工艺制备了Φ16mmCu-2.0Ag合金杆,通过一系列冷拉拔工艺加工,得到不同塑性变形量的试样,研究了塑性变形量对导电性能的影响.结果表明,随着形变量增加,纤维组织平均间距减小以及界面散射效应加剧导致了电阻率增大,但仍保持良好的导电性,从Φ16mm拉拔至Φ0.043mm,导电率从90.51％IACS下降到了77.27％IACS.

摘要： 形状记忆合金作为一种拥有形状"记忆"效应的新型功能材料,被广泛应用于航空航天、生物医学等领域.综述了形状记忆合金传统的塑性变形细晶方法与剧烈塑性变形细晶方法及其国内外研究进展,着重介绍了等径角挤压工艺和高压扭转工艺的研究现状,分析了不同塑性变形工艺在形状记忆合金形变细晶应用中存在的主要问题,提出了适合于形状记忆合金薄板、细丝等材料的形变细晶方法,并展望了形状记忆合金形变细晶的主要发展方向,对于促进形状记忆合金在各个领域的应用具有重要的理论意义和研究价值.

摘要： 采用Gleeble-1500热/力模拟试验机对半固态CuSn10P1合金进行单向等温压缩试验,研究不同变形参数对材料组织变化的影响.结果表明,在450°C变形时,材料变形中伴随着动态回复与动态再结晶过程,变形速率增大,变形持续时间缩短,动态再结晶程度降低;变形量增加,材料内部变形贮能增大,动态再结晶形核率增大.变形过程中锡元素分布对动态再结晶影响较大,再结晶优先在晶界附近锡元素含量较高的位置形核.

摘要： 研发了能够进行往复移动荷载下超固结软土地基的室内重力模型试验装置,并基于该试验平台开展了上海浅层超固结饱和软黏土的重力模型试验研究.通过一系列试验,揭示了超固结饱和软黏土地基在往复移动荷载下的累计孔压及累计变形随往复次数及动载幅值的时空演化规律.试验表明,深层土体处的超孔压动力响应明显较浅层的动力响应低,但其动力响应更为迅速.同时,土体在交通荷载行进方向上的动力响应比其他方向上更为强烈,其孔压衰减也最不明显.此外,动载幅值越大,初期的塑性变形和后期的位移增量也明显变大,并且不同水平位置处的差异沉降也越大.

摘要： 为了进一步提升舰船的水下抗爆性能.本研究以近场水下爆炸载荷毁伤舰船钢板结构为背景,开展了钢板的多次近场水下爆炸试验,测量了钢板产生破口前的中心挠度与厚度减薄率,得到了多次爆炸加载下钢板的塑性变形模式,进而分析了多次近场水下爆炸载荷作用下钢板的冲击损伤特性.研究结果表明:多次水下爆炸载荷作用下钢板呈类球冠塑性变形,其中心挠度与冲击因子呈二次函数关系,其破坏模式表现为中心位置与边界处的拉伸断裂.

摘要： 本文在5.6GPa、1500°C条件下自蔓延烧结Al-Ti-cBN体系PcBN材料,通过SEM、XRD、Raman和TEM分析了烧结样品的晶界键合机理.结果表明:在高压作用下cBN晶粒发生了塑性变形,形成位错缠积,cBN颗粒接触处能量较高的畸变区发生再结晶和晶粒长大,形成再结晶cBN与原始cBN晶粒的结合;cBN在高温下发生逆转化形成hBN并溶于AlN熔体中,而后cBN晶核从A1N的过饱和溶液中析出并形成新的cBN晶粒,出现纳米级cBN之间的自身结合.

摘要： 通过对QStE500TM和A610L汽车大梁钢进行疲劳试验及分析,并利用场发射扫描电镜对其疲劳断口进行扫描分析,结果表明:经过检测QStE500TM材料的疲劳极限为493.3MPa.A610L钢的疲劳极限为190Mpa,疲劳性能良好.QStE500TM和A610L的疲劳断口形貌由大量的同向伸长韧窝组成,且韧窝有明显的塑性变形.

摘要： 某抽水蓄能电站下水库运行过程中被发现在沥青混凝土和水泥混凝土防渗面板交接部位产生有数条裂缝.通过现场检查、监测、取样、试验等手段对其进行研究,推断出此次裂缝的产生与沥青混凝土本身的材料性能、坝体不均匀沉降没有必然联系,而是由面板下层聚酯网格冷沥青涂料工艺控制可能不到位、施工期摊铺质量可能存在问题或细料沥青混凝土可能产生较大塑性蠕动变形其中原因之一或综合影响造成.本文为后续类似问题的研究分析、施工控制,甚至设计理念改进具有一定的指导意义.

摘要： 本发明组分为：1.0-6.0%Al、0-0.4%RE、1.0-0.2%Zn、0.005-0.2%Be、0.05-0.5%Mn，对杂质元素限制为Si≤0.05%、Fe≤0.005%、Cu≤0.015%、Ni≤0.002%，其余为Mg。在大气中直接熔炼的条件下，在炉中加入工业纯镁、覆盖剂，待化清后加入Al、Be、RE、Zn、Sr、Mn，待全部熔化后，搅拌均匀，当710-740°C时，加精炼剂精炼5-15分钟，最后控制在710-740°C，静置10-20分钟，撇去浮渣，就在大气中在300-550°C下塑性变形加工。

摘要： 本发明公开了一种基于剧烈塑性变形的高强变形铝合金的制备方法，该方法步骤为：A、从铝合金铸锭中切割出坯体；B、将坯体置于转模等通道转角挤压模具中，采用逐步升温的多温阶连续进行等通道转角挤压加工，利用剧烈塑性变形技术实现强化固溶处理，结束后水淬处理，获得过饱和固溶体块体挤压坯；C、切割出长度方向平行于等通道转角挤压方向的合金棒；对合金棒进行常规热挤压加工和时效处理，获得高强变形铝合金。本发明利用逐步升温的分阶段剧烈塑性变形实现强化固溶处理，有效促进第二相溶解，获得晶粒尺寸细小、内含高密度缺陷、高过饱和度的单相固溶体合金，随后通过热加工和时效处理促进纳米沉淀相的均匀析出，获得高强变形铝合金。

摘要： 本发明组分为:1.0—6.0%Al、0—0.4%RE、1.0—0.2%Zn、0.005—0.2%Be、0.05—0.5%Mn,对杂质元素限制为Si≤0.05%、Fe≤0.005%、Cu≤0.015%、Ni≤0.002%,其余为Mg。在大气中直接熔炼的条件下,在炉中加入工业纯镁、覆盖剂,待化清后加入Al、Be、RE、Zn、Sr、Mn,待全部熔化后,搅拌均匀,当710—740°C时,加精炼剂精炼5—15分钟,最后控制在710—740°C,静置10—20分钟,撇去浮渣,就可在大气中在300—550°C下塑性变形加工。

摘要： 本发明公开了一种同步提升低碳钢强度和塑性的塑性变形加工工艺，属于高强韧钢铁材料制备技术领域。该工艺首先在低热输入参数下对低碳钢进行水下搅拌摩擦加工，在加工区得到超细晶尺度的铁素体/马氏体双相组织；再对加工区的双相组织进行两相区短时低温退火处理与随后的水淬冷却处理，最终得到性能优异的铁素体/马氏体/奥氏体/碳化物多相组织。本发明能够在提升普通低碳钢铁材料强度的同时提升其塑性，所制备的低碳钢具有超细、等轴、多相复合的组织特点。经本塑性变形加工的材料强、塑性能均优于目前工业上ATMP生产的材料，所涉及的方法具有简单、便捷、高效和成本低廉的优点。

摘要： 本发明公开了一种防止塑性垮塌和过度塑性变形的二元准则分析系统，基于防止塑性垮塌和过度塑性变形的二元准则和ANSYS弹塑性有限元分析的计算结果，旨在提供一种自动完成压力容器部件的分析设计合格性评定工作、并输出评定结果的系统。该系统是运用ANSYA软件中的APDL语言进行开发，安装成功后会在ANSYS经典界面出现limit_load_window工具栏。用防止塑性垮塌和过度塑性变形的二元准则进行评定时，加载求解采用载荷‑抗力系数法，用户可以通过该软件对压力容器部件进行具体弹塑性评定分析。保证了载荷‑抗力系数法的方便性以及准确性，增加了二元准则对不同结构弹塑性分析的通用性。

摘要： 本发明公开了一种防止塑性垮塌和过度塑性变形的二元准则分析设计方法，该分析设计方法用于防止一次加载情况下结构发生塑性失效的设计准则包括强度准则和变形准则，设计载荷应小于结构最大承载能力除以安全系数，以保证运行期间结构不会发生破坏；同时限制结构的最大变形(或应变)量，以保证在设计载荷作用下不会出现过量变形。针对该准则是综合ASME VIII‑2规范和EN 13445标准中的优点、基于零曲率载荷和借鉴材料许用应力提出的。利用载荷抗力系数设计法对弹塑性应力分析双准则进行评定，更加方便简单。

摘要： 本发明公开了一种能够实现钛合金低温超塑性的剧烈塑性变形方法的新装置，本发明的特点是通过剧烈塑性变形工艺改善钛合金的性能，实现低温超塑性，提高材料利用率，降低钛合金的生产成本，拓宽钛合金的应用领域。所采用的剧烈塑性变形新装置是经过改进的传统等通道弯角挤压工艺模具，能够实现试样的连续挤压，不但提高了实验的工作效率，还减轻了人工的操作强度。

摘要： 本发明提供一种金属材料变形过程中塑性变形量的测试方法，包括以下步骤：S1、对试样进行单向拉伸试验；S2、获取试样均匀变形阶段和集中变形阶段不同位置的硬度值；S3、获取试样均匀变形阶段和集中变形阶段不同位置的应变量；S4、建立应变量与硬度值的关系式；S5、根据试样的硬度值、所述的应变量与硬度值的关系式来获取金属材料复杂曲面成形及服役性能评价试验过程中的应变量。本发明所述的一种金属材料变形过程中塑性变形量的测试方法，试验过程简单，可操作性强；能够实现金属材料复杂曲面成形及服役性能评价试验过程中大塑性变形量的有效测量，可为金属材料强度和失效研究提供必要的基础支撑。

摘要： 本实用新型涉及密封圈技术领域，且公开了一种不易发生塑性变形而丧失变形能力的密封圈包括密封圈主体，所述的密封圈主体设置有第一环槽，密封圈主体设置有安装腔，安装腔装配有安装管，安装管设置有安装管，安装腔装配有插杆，插杆装配有限位板，安装管和插杆装配有伸缩弹簧，上述一种不易发生塑性变形而丧失变形能力的密封圈通过伸缩弹簧、安装管以及插杆的配合解决了现有的单一橡胶密封圈使用久了很容易产生变形，且由于弹性大容易压缩变形，这种变形积累就不可逆，严重影响密封性能的问题。

摘要： 本实用新型公开了一种金属材料弹性变形与塑性变形的演示教具，半模A的一侧端面和半模B的对应一侧端面组成演示面，半模A的演示面上至少设有一排与半模A和半模B相对移动方向平行的金属原子模型，半模B的对应演示面上至少设有一排与半模A金属原子模型位置匹配的金属原子模型，同一演示面内、任何相邻两个金属原子模型之间设有晶格线模型；半模A和半模B之间设有复位装置和定位装置，定位装置沿着半模A与半模B相对滑动的范围内设有多个定位位置。从上述结构可知，本实用新型的一种金属材料弹性变形与塑性变形的演示教具，通过教具的作用，实现了从晶格的微观角度来具体演示金属的弹性变形和塑性变形的原理。