DP780钢应变率敏感特性研究及本构方程的建立

通过在0.01、0.1、1、10、100 s-1应变速率下得到的DP780材料的应力-应变曲线,对DP780材料的应变速率敏感性进行了相关研究,分析了其在不同应变速率下的断口形貌:在低应变速率下,断口出现明显的颈缩现象;在高应变速率下,断口平整,断裂面与拉伸方向约呈60°角,颈缩现象不明显。依据动态应力-应变曲线,建立了DP780材料的Cowper-Symonds本构方程,模拟得到的应力-应变曲线可以很好地与动态拉伸得到的应力-应变曲线吻合,所建立的材料本构方程具有工程应用价值。     

基于高速拉伸试验的车身用钢板材料应变速率敏感特性研究

在室温下对不同钢板在各种应变率下的拉伸变形力学行为进行了试验,基于试验数据与Johnson-Cook模型(不包含温度因素)理论进行对比分析.研究表明,车身用钢板材料的拉伸强度随应变速率的增加而增强;不同材料的应变速率敏感性随抗拉强度的增加而降低;应变速率每递增一个数量级,所引起的强度增加的绝对值是一个相对稳定的常数.     

点焊结构接头应力应变场的数值模拟

以汽车点焊结构为研究对象，通过合理建立点焊结构的有限元离散模型和力学模型，系统分析了点焊搭接剪切拉伸试样在不同载荷下的应力应变分布规律，以及应力应变与结构、载荷间的对应关系，获得了理想的数值模拟结果。     

双相钢DP780在高应变速率下的力学本构表征研究

CAE技术已成为整车开发过程中的一种重要手段，准确的CAE 分析需要精确的材料性能数据和本构表征。传 统的金属材料本构模型在表征材料不同应变速率下的力学行为时，仅采用平行或发散的应力- 应变关系。如何通过材料 的本构模型更加准确地表征不同应变速率下的应力- 应变关系，是一个关键问题。对一种新的且能够表征材料的收敛、 发散或平行应力-应变模式的本构模型进行研究，结果表明，新模型能准确地描述双相钢DP780 在高应变速率下的应力- 应变关系，且由新模型得到的双相钢DP780 在高应变速率下的应力- 应变数据精度更高。     

汽车门饰板在座椅气囊点爆中的DIC测试应力浅析

文章采用DIC（Digital Image Correlation）技术对汽车门饰板在座椅侧气囊点爆时变形及受力情况进行测试，研究了内饰板关键区域的三维光学测试方法，获得门饰板受到气囊点爆时高速撞击产生的变形和云图，通过云图可以表征出毫米级微观区域材料的应变。进一步开发和分析应变数据，计算零件受到的应力。测试结果表明：将实测结果与仿真数据在同一软件中对齐，可以输出相同的网格结点坐标及应变。结合材料高应变拉伸数据及内饰板的应变速率，可以初步预测不同时刻不同区域的应力，为提高仿真准确性提供支持。     

长期循环压缩荷载下饱和软黏土的应变速率特性

为了研究长期循环压缩荷载作用下饱和软黏土的变形性状,对珠江三角洲的典型饱和软黏土进行了室内循环三轴压缩试验,着重研究了饱和软黏土的累积应变速率特性.试验结果表明:初始静偏应力与动偏应力的耦合作用以及不同的排水条件对软黏土累积应变速率有较大的影响;在长期循环压缩荷载作用下,软黏土的累积应变速率随循环次数的增大而减小,应变速率对数与循环次数对数间的关系可用直线描述.     

成形应变分析介绍及应用

Auto Grid?成形应变分析运用便携式照相测量设备对成形后的零件进行三维测量,再运用自动分析软件计算出各个区域的安全裕度。利用该分析方法可以对汽车冲压零件进行精确分析,并根据分析结果提出模具、零件结构、材料等的优化建议,从而保证零件生产的稳定性。     

剪切速率对心墙料应力-应变-强度特性影响

以两河口砾石土心墙料为对象,开展剪切速率对其力学性状影响的三轴固结排水试验研究,分析不同速率下应力-应变-强度特性的变化规律,并建立了强度参数随剪切速率变化的力学模型。发现砾石土在小围压下极易发生应变软化现象;对于同一围压不同剪切速率下,剪切强度随剪切速率的增大而增大;随着剪切速率的不断增大,强度参数有逐渐增大的趋势,最终趋于稳定。     

基于QP1180钢板动态性能数据的MAT24材料卡制作

以QP1180为基础,对其高速拉伸性能进行了相关分析研究;在不同的应变速率下,QP1180钢板表现出了应变率强化效应,基于Cowper-Symonds模型,建立了QP1180钢板材料本构方程,同时应用Hyper Mesh和Ls-Dyna软件,进行了不同应变速率下的高速拉伸模拟;将模拟结果同高速拉伸的试验结果进行对比分析,分析的误差在可接受范围内,可以进行相关CAE模拟计算;最后给出了汽车安全碰撞模拟所需的MAT24材料卡,对于汽车安全碰撞模拟的CAE分析提供了材料方面的技术支持。     

混凝土单轴受压应力-应变曲线比较

针对目前常采用的混凝土单轴受压应力-应变曲线不能完全符合典型曲线几何特征这一问题,通过理论推导和详细地比较,给出了在单轴受压混凝土应力-应变曲线上升段Hognestad公式、Saenz公式和CEB/FIP公式的适用范围,提出了合理的混凝土单轴受压应力-应变曲线。用大型通用软件ANSYS分析两根试验梁,分析结果与实测结果相当吻合,表明本文提出的应力-应变曲线是准确、可靠的。     

考虑应变率效应的碳纤维增强复合材料发动机罩行人保护分析

利用高速拉伸试验机在0.01～500 s-1的应变率范围内获取了某碳纤维增强复合材料(CFRP)层合板发动机罩的应力-应变曲线并讨论了应变率对其力学性能的影响,结果表明CFRP层合板是应变率相关材料。利用获取的试验数据与广义Maxwell模型拟合,得到考虑应变率效应的广义Maxwell材料本构模型,将该模型引入分析软件LS-DYNA,对某CFRP发动机罩进行了行人保护性能仿真与试验对标,结果表明,考虑模量的应变率效应可以提升CFRP发动机罩头部损伤值的分析准确度。     

钢板强度对Steel/CFRP复合材料力学行为的影响

通过单轴拉伸试验,研究了不同强度级别钢板对由其制得的Steel/CFRP复合材料力学性能的影响。结果表明,当T700碳纤维预浸布采用[0/90]3铺层方式铺设时,相对于单一钢板,低强度级别钢板制得的Steel/CFRP复合材料增强效果显著,中等强度级别钢板制得的Steel/CFRP复合材料与钢板抗拉强度相当,高强度级别钢板制得的Steel/CFRP复合材料抗拉强度略有下降,但Steel/CFRP复合材料均可使出现抗拉强度的应变值大幅度前移,应力-应变曲线有着稳定的"二次刚度";针对单轴拉伸过程中的不同阶段,采用弹性模量修正系数α和β,对其应力-应变曲线进行了拟合,理论值与试验值吻合较好。     

排气系统用409不锈钢热疲劳性能试验研究

不锈钢SUH409L在汽车排气系统广泛使用,在排气系统高温环境中零件材料承受高温应力和热振动疲劳,按照国内相关试验标准利用高温炉对SUH409L不锈钢进行高温拉伸试验,得到材料高温力学性能在不同温度的屈服强度和抗拉强度;通过热疲劳试验,获得SUH409L在500℃、600℃、700℃时热疲劳S-N曲线。试验结果对SUH409L在排气系统不同部位使用有指导作用,为排气系统产品设计时零件焊缝疲劳分析提供接近实际使用的热疲劳分析方法。     

重塑饱和黏性土的K0固结特性研究

以饱和重塑黏性土为对象,利用GDS三轴仪开展了不同加载速率条件下的K0固结试验,研究了土体固结过程中的应力、应变和时间的关系,并着重分析了静止侧压力系数K0的变化规律。研究结果表明:饱和黏性土的应力随时间呈直线增长,而应变与时间及应变与应力的关系曲线发展趋势与加载速率的大小有关;试验过程中静止侧压力系数有过程值,其随时间的发展也受到加载速率的影响,但在固结稳定后基本保持不变。     

基于ANSYS的钢板弹簧工作应力应变分析

钢板弹簧广泛应用与汽车的非独立悬架中,有着价格低廉、结构简单等优点。文章首先通过Solidworks软件进行实体模型的建立,继而使用ANSYS建立钢板弹簧的有限元分析模型,分析其在工作环境下的应力应变,得出其应力分布。分析结果表明:钢板弹簧工作时最大应力发生在其两端,且应力值从两端区域向中间逐渐减小,应变最大处发生在其中间位置,且向两端逐渐减小。     

损伤混凝土强度的确定方法

定量判定混凝土材料的损伤程度和建立损伤变量与强度的关系是客观准确地反映混凝土材料的原始强度的核心.根据混凝土单轴压缩应力-应变关系,基于应变等效原理,考虑当应变超过峰值应力对应的应变值时,混凝土遭受反复加卸载作用,存在不同程度损伤的情况,建立了带损伤混凝土的应力应变关系曲线；同时推导得出不同强度等级混凝土损伤变量与应变的关系式.通过测试带损伤混凝土的损伤变量,求得其对应的应变值,然后结合高度和直径均为100mm或150 mm带损伤芯样的测试强度,计算求得混凝土材料的原始真实强度.最后,通过试验验证结论的正确性.     

重塑饱和黄土K0固结三轴试验研究

采用GDS静三轴仪，进行了饱和重塑黄土的K0固结试验研究，探讨了不同加载速率下试件的变形特性，并对试验结果进行对比和分析。结果表明:不同加载速率下，试件轴向应力与轴向应变的关系曲线变化趋势一致；不同加载速率条件下，当轴向应力达到同一值时，加载速率大的试件，其轴向应变越大；不同加载速率下，土样侧压力系数K0与轴向应变的关系曲线趋势基本一致；加载速率不同，试件侧压力系数K0的稳定值也不同，但仅在一定范围内变化。     

点焊结构应力应变场数值模拟分析

采用ANSYS数值模拟软件,对点焊结构焊点附近的应力应变状况进行了详细的分析。分析结果表明,在点焊接头中应力和应变的分布是不均匀的,焊核中心的应力比较小,高应力区主要存在于热影响区内,即点焊接头热影响区附近是易于产生破坏的主要区域,且应力发展趋势是从母材贴合面与焊核交界线向外扩展。模拟分析试样变形状况与试验室点焊结构剪切拉伸疲劳试样的变形形状基本吻合,说明利用有限元数值模拟试验分析是可行的。     

压实黄土应力-应变-时间特性

为研究压实黄土应力-应变-时间的关系,对比分析了Singh-Mitchell、Mesri、Lin-Wang等经验模型,在甘肃省陇西Q3压实黄土的室内一维固结试验基础上,利用参数变异法推导出适用于压实黄土的Singh-Mitchell修正模型。其中应力-应变关系与应变-时间关系都用幂次关系模拟。模型中3个参数物理意义明确,均可由室内一维固结试验得出,并分析了干密度与含水质量分数对参数的影响规律。研究结果表明,模型计算结果与实测结果一致,为研究压实黄土应力-应变-时间特性提供了一种新方法。     

薄壁方管在冲击载荷下的应变及应变率特性

在汽车碰撞模拟过程中,材料的应变率效应已经得到越来越多地关注和应用,要求更全面地认识材料应变率效应对模拟结果的影响情况。本文选择具有应变率效应的材料以及薄壁方形管件为研究对象,通过模拟分析验证了材料应变率效应的引入对计算结果的影响,同时分析了冲击载荷下的方管典型区域的有效塑性应变及塑性应变率分布情况。