临界应变

摘要： 利用高温压缩实验研究了变形温度和应变速率对耐蚀合金NS334热变形的影响,并绘制了应力-应变曲线。通过对曲线拟合与分析,得到NS334加工硬化率与应力之间的关系曲线,进而判定动态再结晶临界应力及临界应变。同时利用再结晶临界应变与Zener-Holomon参数间数学关系,确定NS334的Sellars动态再结晶临界应变预测模型为lnεc=0.1127lnZ-7.60。

摘要： 依据热模拟压缩实验结果,研究Cr4Mo4Ni4V高合金钢在变形温度为950～1100°C、应变速率为0.001～1 s-1条件下的热变形行为.基于Zener-Hollomon参数(Z参数)建立Arrhenius本构方程,并表征不同应变条件下材料常数(α,n,Q和lnA)的变化规律,证实所建立的本构模型具有较高的预测精度.此外,利用Z参数建立动态再结晶的临界模型,并结合微观组织在热变形中的演化规律,获得Z参数影响微观组织变形机制和软化行为的基本规律.研究结果表明:在高温低应变速率下,材料的流变应力较低,且呈现出明显的动态再结晶特征;在高lnZ(≥45.11)条件下,绝热剪切带和混晶是主要的微观组织形态;而在38.80≤lnZ≤43.40时,微观组织是以动态再结晶的形式发生软化和细化,且随着Z参数的减小,动态再结晶体积分数相应增加;而较小的lnZ(36.49)会导致再结晶晶粒粗化,不利于热加工.据此,获得的相关结论能够为Cr4Mo4Ni4V高合金钢热加工工艺的制定提供参考.

摘要： 为研究690镍基合金堆焊层FM152热裂倾向,采用SMAW,用ENiCrMo-7型焊丝对690镍基合金板材进行对接焊实验.利用扫描电镜对裂纹处的显微组织进行观察.利用可调拘束实验并结合数值模拟方法对690镍基合金堆焊层的热裂倾向进行评价.结果表明:在应变为2％和4％的可调拘束实验中,4％应变下试板出现开裂;同时,结合应变为2％和4％的可调拘束实验模拟结果计算临界应变,结果显示4％应变下开裂位置处塑形应变大于临界应变,因此发生了开裂.

摘要： 采用热拉伸实验测定AZ31镁合金的应力-应变曲线,依据加工硬化率理论,得到热变形过程中AZ31镁合金发生动态再结晶的临界应变和稳态应变,确定临界应变、稳态应变与塑性变形工艺参数的关系。结果表明:热变形温度和应变速率是影响AZ31镁合金动态再结晶的主要因素,提高变形温度和降低应变速率都有利于降低AZ31镁合金的临界应变和稳态应变;AZ31镁合金的动态再结晶临界应变值与Sellars经验模型的参数范围一致。

摘要： 采用热拉伸实验测定AZ31镁合金的应力-应变曲线,依据加工硬化率理论,得到热变形过程中AZ31镁合金发生动态再结晶的临界应变和稳态应变,确定临界应变、稳态应变与塑性变形工艺参数的关系.结果表明:热变形温度和应变速率是影响AZ31镁合金动态再结晶的主要因素,提高变形温度和降低应变速率都有利于降低AZ31镁合金的临界应变和稳态应变;AZ31镁合金的动态再结晶临界应变值与Sellars经验模型的参数范围一致.

摘要： 采用物理模拟方法研究了18Cr-3Mn-1Ni-0.22N节镍型双相不锈钢在1123～1423 K/0.01～10 s-1、变形量为70％条件下的热压缩变形行为.不锈钢的流变曲线在1223～1423 K/0.01～1 s-1条件下发生了流变软化和二次硬化现象,且二次硬化随应变速率增至10 s-1而减缓.动态再结晶组织演变主要受温度和变形量的影响,在1123 K/0.01～10 s-1变形时主要发生在铁素体相,而在1323 K/0.01～10 s-1变形时主要发生在奥氏体相.不同应变速率条件下,1123 K变形时不锈钢发生动态软化的程度最大,并随温度升至1223 K时应力降幅较快.不同温度下1 s-1变形时不锈钢的软化程度最差,0.1 s-1且高于1223 K变形时不锈钢的软化程度最好.当应变速率一定时,再结晶临界应变随温度升高呈先增加后下降趋势.建立了0.2～1.2真应变条件下功率耗散系数η与失稳因子ξ的3D热加工图.随应变的增大,η>0.3的区域逐渐从1300～1400 K/0.01 s-1向1300～1400 K/10 s-1扩大,ξ>0的安全区域集中在高温区.预测热加工的最佳参数范围为T=1280～1423 K,ε·=0.033～0.326 s-1,功率耗散系数η=0.39～0.44.

摘要： 目的 建立本构方程及动态再结晶模型,描述热变形条件对Ti-Al-Nb合金动态再结晶以及合金软化的影响规律.方法 基于热模拟压缩变形试验,获得Ti-Al-Nb系合金在不同热变形工艺参数下的应力应变曲线.采用双曲正弦模型表征流动应力,通过线性回归等数据处理方式求得各参数的具体数值.结果 求得动态再结晶活化能Q=197.626 kJ/mol,材料常数A的平均值为3.173×106,建立流动应力本构方程.Z/A为无量纲参数,通过最小二乘线性拟合求得ε*=344×105(Z/A)0.495,εc=16.15(Z/A)0.24.结论 Ti-Al-Nb系合金在峰值应力出现之前均发生了动态再结晶:当应变速率较高时,在流动稳定前会发生强烈的软化,曲线显现双峰;当应变速率较低时,在加工硬化和软化作用达到平衡后逐渐进入稳定阶段,此时曲线显现单峰.研究结果将为Ti-Al-Nb系合金的精密塑性成形提供一定的技术参考和理论依据.

摘要： 硬薄膜软基底结构在压应力作用下通常会发生一种褶皱形式的屈曲失稳, 这种结构在微纳机电系统、柔性电子器件等领域有非常广泛的应用.压电材料因其独特的力电耦合特性具有普通材料不可替代的作用, 受到软基底-硬薄膜-软基底3层结构能进一步提高其弯曲性能的启发, 从理论上分析了关于压电薄膜3层结构在压应力作用下的屈曲问题, 结合线性扰动分析和能量法获得了3层结构压电薄膜屈曲的临界应变、波数、波长和幅值的解析表达式, 并且与弹性薄膜3层结构进行了对比分析, 发现压电薄膜比弹性薄膜有更强的抵抗屈曲变形能力.%The stiff film on a compliant substrate will wrinkle under applied compressive stress, this structure is widely used in the fields of micro-nano electromechanical systems, flexible electronic devices.Piezoelectric materials cannot be replaced because of its unique mechanical and electrical coupling characteristics with common materials.Inspired by that the bending performance for three-layer structure of soft substrate-hard film-soft substrate can be further improved, the buckling problem of a piezoelectric thin film three layers structure under the compressive stress is theoretically analyzed.The analytical expressions of the critical strain, wave number, wavelength and amplitude of the three-layer piezoelectric thin films are obtained by the linear perturbation analysis and the energy method.Compared with the three layer structure of the elastic thin film, it is found that the piezoelectric thin film is more capable of resisting the buckling than the elastic film.

摘要： 将Mg-8Gd-0.5Zr合金在350～500°C、应变速率为0.002～1 s-1范围内进行热压缩实验,研究合金的流变应力行为,观察热压缩后的组织,分析动态再结晶晶粒尺寸和温度的关系,并利用加工硬化率的方法计算合金的再结晶临界应变(εc).结果表明:Mg-8Gd-0.5Zr合金热压缩流变曲线符合动态再结晶的特征,随着温度升高或者应变速率的减小,峰值应力下降,且峰值应力对应的峰值应变(εp)也降低.在350～450°C范围内,再结晶晶粒细小,且其随温度升高增长较慢;而温度在450～500°C范围内,再结晶晶粒尺寸迅速长大至约25μm.根据加工硬化率的计算及组织分析,发现动态再结晶先于峰值应变发生,峰值应变和临界应变的关系为εc=0.442εp,同时构建了再结晶的临界模型.

摘要： The dynamic recrystallization behavior of short carbon fiber(CFs)/AZ91D composite and AZ91D Mg alloy was investigated by isothermal compressive experiment at the deformation temperatures from 340°C to 400°C, strain rates from 0.001 s-1to 1 s-1and a maximum true strain of 0.7.The results show that both CFs/AZ91D composites and Mg alloy exhibit an obvious dynamic recrystallization during being compressed at elevated tempera-ture.The addition of CFsgreatly promotes the dynamic recrystallization of the matrix alloy in the composite.As a result,the critical strain for dynamic recrystallization is reduced and a finer recrystallized grain structure is obtained in the composite.For the Mg alloy,the variation of volume fraction of dynamic recrystallization with the strain pres-ents the classical "S"mode.For the CFs/AZ91D composites,however,the increase of volume fraction of dynamic recrystallization with the increase of strain exhibits a rapid-slow-stable behavior.The dynamic recrystallization criti-cal strain and kinetics models of CFs/AZ91D composite and Mg alloy were developed according to the experimental results.Based on these models,the difference of the dynamic recrystallization behavior between CFs/AZ91D com-posite and Mg alloy was analyzed.%在变形温度为340~400°C、应变速率为0.001~0.1 s-1、最大真应变为0.7 的条件下,采用等温压缩实验研究了短切碳纤维(CFs)/AZ91D复合材料和 AZ91D镁合金的动态再结晶行为.结果表明:CFs/AZ91D 复合材料和 AZ91D镁合金在高温压缩过程中均发生了显著的动态再结晶;CFs极大地促进了 AZ91D基体的动态再结晶过程,减小了动态再结晶临界应变并细化了再结晶晶粒组织;AZ91D 镁合金动态再结晶体积分数随应变量增加表现为典型的"S"型变化曲线,而CFs/AZ91D复合材料则呈现出快速增长-缓慢增长-趋于平稳的非线性变化规律.根据实验结果分别建立了CFs/AZ91D复合材料和 AZ91D镁合金的动态再结晶临界应变模型和动力学模型,在此基础上分析了二者高温变形动态再结晶行为的差异.

摘要： 针对现有规范中极限压缩应变公式的局限性,本文基于弹塑性力学理论,采用商用有限元软件ABAQUS建立了符合工程实际的大口径输气管道有限元模型,管土之间采用接触单元模拟相互作用力,通过施加整体位移载荷模拟断层间的错动,并与Rofooei试验进行对比,对比结果验证了模型的有效性.再通过建立的三维有限元模型,重点研究了多种断层倾角下逆断层对管道随断层土体发生偏移直至局部屈曲过程的影响.研究结果表明:断层倾角对管道屈曲临界断层位移量、局部屈曲位置等影响较大,临界屈曲位移随着断层倾角的增大先减少后增加,并在60°时降至最低;断层倾角不变情况下,管道局部屈曲受断层倾角影响显著.研究结果可以为管道穿越断层区时基于应变的设计及完整性评价提供理论参考.

摘要： 通过将单向拉伸试件拉伸到不同预应变,然后热处理测定晶粒度的方法,分别研究了不同预变形对退火和淬火热处理后LY12铝合金板晶粒度的影响.结果表明,不同预变形对退火热处理后晶粒度无影响;对淬火热处理后晶粒度影响显著,而且存在一个临界应交,当预应变大于该临界应变时,晶粒突然长大.对于包铝层,该临界应变小于0.8%;对于基体,该临界应变在4%左右.

摘要： 针对武钢SWRH82B高碳钢线材,采用热模拟实验的方法分析了临界应变的影响因素,对实验数据进行回归分析建立了临界应变的数学模型;采用计算机模拟的方法分析了高碳钢线材奥氏体组织演变规律,利用模拟软件预测了轧制过程中奥氏体晶粒尺寸的变化及其影响因素,模拟结果与实测结果吻合.

摘要： 本文采用临界应变作为连铸大方坯采用轻压下在生产中是否产生裂纹的依据,总结了不同研究者得到的不同的临界应变值。并结合某厂采用轻压下的情况建立模型。对铸坯裂纹的发生进行了预报,并用实际生产中低倍试样验证了模型的可靠性,试验结果与模型结果相吻合。

摘要： 本文应用能量法研究了对称铺层的闭合圆柱形层合壳体的表层局部分层屈曲问题;表层分层形式有三角形、椭圆和双纽线;分析了母层壳、子层壳的几何、物理参数同分层屈曲临界应变值之间的关系.

摘要： 分层屈曲是复合材料层板结构非常重要的破坏形式.本文应用能量的方法研究了具有矩形、三角形分层形式的层合板局部分层屈曲问题.位移表达式中包括了反映拉剪耦合、弯扭耦合效应的高阶项.考虑了材料弹性性质依赖于温度变化,给出了母板为不同铺层形式、不同的子层铺设角度α、不同的子层厚度t、不同的子母系夹角θ以及不同的长宽比a/b的局部分层的临界应变ε.

摘要： 采用Gleeble-1500热模拟实验机对Cr含量不同的钒氮微合金钢进行了单道次压缩实验,研究了变形温度为850～1100°C、应变速率为0.01～1s-1的动态再结晶行为.研究表明:实验钢的动态再结晶行为在较高温度和较低应变速率下更容易发生;且Cr含量越高,越易发生动态再结晶;对应力应变曲线处理得到的θ-σ曲线都出现拐点特征,且(ε)θ/(ε)σ-σ曲线都相应出现最值点,该最值点即为临界应变;建立动态再结晶数学模型.

摘要： 为考察AZ80镁合金的高温力学性能以及再结晶行为,在573K、623K、673K三种温度和0.01s-1、0.1s-1、1.0s-1三种应变率条件下对铸态AZ80镁合金进行了单轴压缩热模拟试验,并采用线性拟合方法确定了Avrami方程中的参数以描述AZ80镁合金的动态再结晶行为.通过金相试验测定了应变率为0.1s-1,不同中间应变条件下材料的动态再结晶体积分数.结果表明,Avrami方程预测的动态再结晶体积分数与实测值能够较好的吻合.

摘要： 为考察AZ80镁合金的高温力学性能以及再结晶行为,在573K、623K、673K三种温度和0.01s-1、0.1s-1、1.0s-1三种应变率条件下对铸态AZ80镁合金进行了单轴压缩热模拟试验,并采用线性拟合方法确定了Avrami方程中的参数以描述AZ80镁合金的动态再结晶行为.通过金相试验测定了应变率为0.1s-1,不同中间应变条件下材料的动态再结晶体积分数.结果表明,Avrami方程预测的动态再结晶体积分数与实测值能够较好的吻合.

摘要： 为考察AZ80镁合金的高温力学性能以及再结晶行为,在573K、623K、673K三种温度和0.01s-1、0.1s-1、1.0s-1三种应变率条件下对铸态AZ80镁合金进行了单轴压缩热模拟试验,并采用线性拟合方法确定了Avrami方程中的参数以描述AZ80镁合金的动态再结晶行为.通过金相试验测定了应变率为0.1s-1,不同中间应变条件下材料的动态再结晶体积分数.结果表明,Avrami方程预测的动态再结晶体积分数与实测值能够较好的吻合.

摘要： 本发明提出了一种铌三锡超导线拉伸应变临界电流测试样品制备方法，包括：步骤1、将铌三锡超导线绕制到具有预设的第一直径尺寸的热处理骨架上，经热处理后制备得到测试样品；所述热处理骨架的第一直径尺寸小于标准临界电流测试样品骨架的第二直径尺寸；步骤2、通过锥度过渡块将热处理骨架连接到标准临界电流测试样品骨架上；步骤3、利用锥度过渡块将热处理后的铌三锡超导线转移到标准临界电流测试样品骨架上，制备成临界电流测试样品；步骤4、利用标准临界电流测试装置测试不同应变条件下铌三锡超导线的临界电流，获得不同应变与临界电流的关系，所述不同应变是指由于绕制骨架尺寸变化导致铌三锡超导线圆弧内外侧超导芯丝上产生不同的拉伸/压缩应变。

摘要： 本发明公开一种用于海底管道工程临界评估的优化参考应变方法，基于有限元分析，引入了f因子，寻找到了断裂响应J/σ0t和名义应变εn之间的关系。结合Ramberg‑Osgood材料本构关系和参考应变法失效分析曲线方程经过一系列的推导，最终得到了参考应变的解析表达式，从而优化了参考应变法，实现了更准确的工程临界评估。

摘要： 本发明属于石油与天然气工业技术领域，公开了一种断层作用下管道临界屈曲应变和临界断层位移的计算方法，通过有限元模拟和数据分析，提取计算结果，结合各参数对管道临界轴向应变的影响规律，对壁厚、埋深、管道与断层面交角、管道内压、土壤压缩模量、土壤粘聚力，临界断层位移等参数进行无量纲化处理，通过多元非线性回归分析，得到临界压缩应变回归公式和临界断层位移回归公式。本发明可以通过公式计算以及安全因子得出穿越断层区域X80管道的设计应变，为穿越断层区域管道基于应变设计标准的建立提供理论支撑和一定的参考价值，为跨断层埋地大口径输气管道的设计、震后维护及安全性分析提供重要的参考依据和理论支撑。

摘要： 本发明提出了一种铌三锡超导线拉伸应变临界电流测试样品制备方法，包括：步骤1、将铌三锡超导线绕制到具有预设的第一直径尺寸的热处理骨架上，经热处理后制备得到测试样品；所述热处理骨架的第一直径尺寸小于标准临界电流测试样品骨架的第二直径尺寸；步骤2、通过锥度过渡块将热处理骨架连接到标准临界电流测试样品骨架上；步骤3、利用锥度过渡块将热处理后的铌三锡超导线转移到标准临界电流测试样品骨架上，制备成临界电流测试样品；步骤4、利用标准临界电流测试装置测试不同应变条件下铌三锡超导线的临界电流，获得不同应变与临界电流的关系，所述不同应变是指由于绕制骨架尺寸变化导致铌三锡超导线圆弧内外侧超导芯丝上产生不同的拉伸/压缩应变。

摘要： 一种连铸坯角部裂纹扩展临界应变的测定方法，属于连铸技术领域。该方法为：先在连铸坯上取样，设置合理的缺口深度、角度以预制裂纹。之后对连铸过程中铸坯的角部温度场进行模拟，判断裂纹敏感区，确定加热制度、变形速度。最后结合裂纹敏感区的实际应变速率进行原位拉伸试验，动态观察和分析材料微观变形形貌及断裂机制，并实时记录拉伸时的金相组织变化情况。结合出现裂纹扩展现象时的拉伸长度与试验中所得到的应力‑应变曲线来确定角部裂纹扩展的临界应变。该方法提供了连铸坯角部裂纹扩展临界应变的测定方法，更具普适性，其不受成分的限制，试验过程简洁，试验结果准确。

摘要： 一种连铸坯表面裂纹扩展临界应变测定及其裂纹扩展预测方法，属于连铸技术领域。该方法建立三维热/力耦合模型，模拟在连铸过程中，连铸坯传热、变形情况，得到浇铸全流程连铸坯表面应变连续演变云图，得到测试温度范围，在测试温度范围，通过预制裂纹试样的高温拉伸实验，得到应力‑应变曲线，通过在不同应变量下裂纹显微组织观察，能够准确测定连铸坯表面裂纹扩展临界应变，并基于临界应变对连铸坯表面裂纹扩展进行预测，对生产提出减少表面裂纹扩展的实施对策，进而控制裂纹缺陷，提高铸坯质量。

摘要： 本发明公开一种基于临界应变损伤参量的多轴疲劳寿命预测方法，应用于多轴疲劳寿命预测领域，通过基于最大剪应变平面附近最大损伤参量平面上的剪切应变与法向应变损伤，并采用不同的剪切与法向应力修正因子，得到寿命预测模型；以剪应变平面附近的平面作为候选临界面，选择其中最大损伤所在的平面作为临界面，本申请能较好地吻合裂纹发生的方向；并且本申请的多轴疲劳寿命预测模型无需附加材料常数，不用拟合疲劳试验数据，直接采用相应的程序计算寿命，简单快捷，同时本申请提出的寿命预测模型能表征平均应力影响，适应各种复杂路径载荷，且能反映非比例加载的附加强化，对不同材料适应性强，寿命预测准确率高。

摘要： 一种连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法，属于连铸技术领域。该方法为：取样后，对连铸坯试样进行动态高温热模拟连铸过程，进行高温拉伸实验，得到各温度下拉断试样的应力‑应变曲线，根据拉伸后试样断口形貌及断口液相率确定裂纹萌生的实验温度，该裂纹萌生的实验温度处于实际ZDT～LIT温度区间，然后由应力‑应变曲线确定裂纹萌生的应变范围，最后在裂纹萌生的实验温度下进行不同应变量的拉伸实验，通过检查不同应变量试样有无裂纹产生、进而确定中间裂纹萌生的临界应变。该方法提供了连铸坯中间裂纹萌生临界应变测定的方法，更具普适性，其不受成分的限制，结果更准确。

摘要： 一种连铸坯角部裂纹扩展临界应变的测定方法，属于连铸技术领域。该方法为：先在连铸坯上取样，设置合理的缺口深度、角度以预制裂纹。之后对连铸过程中铸坯的角部温度场进行模拟，判断裂纹敏感区，确定加热制度、变形速度。最后结合裂纹敏感区的实际应变速率进行原位拉伸试验，动态观察和分析材料微观变形形貌及断裂机制，并实时记录拉伸时的金相组织变化情况。结合出现裂纹扩展现象时的拉伸长度与试验中所得到的应力‑应变曲线来确定角部裂纹扩展的临界应变。该方法提供了连铸坯角部裂纹扩展临界应变的测定方法，更具普适性，其不受成分的限制，试验过程简洁，试验结果准确。

摘要： 一种石墨烯临界应变的求解方法，对石墨烯施加Armchair方向或Zigzag方向的载荷，包括步骤S1、通过能量最低原理确定当石墨烯受到载荷时的本构关系；步骤S2、根据杨氏模量与泊松比等力学性能参数的非正常变化对石墨烯的临界应变进行判断。本方法基于Cauchy‑Born准则，通过连续介质力学方法确定石墨烯的应变能、杨氏模量与泊松比的求解方法。再通过能量最低原理确定当石墨烯受到载荷时的本构关系，确定石墨烯受到载荷的具体结构。通过本方法，可以更便捷的计算石墨烯受到平面载荷下的临界应变，可以进一步扩展到新型二维材料的受载荷临界应变的求解。