Si-Mn系TRIP钢FLD及断裂机理的研究

TRIP钢在两相区760℃退火，在贝氏体区400℃等温处理!根据GB 15825．8-1995对试样进行FLD试验，并利用扫描电镜进行断裂机理分析。试验表明，该TRIP钢的FLD0可达27．2％，具有良好的成形性；应变时等轴状铁素体(F)先被拉伸变形，在F晶粒中及其边界产生微孔洞，孔洞聚集长大形成裂纹，裂纹碰到硬质相贝氏体(B)时沿其边缘扩展，遇到残余奥氏体(RA)时，发生TRIP效应释放应力导致裂纹转向。     

汽车用DP钢与TRIP钢的成型性能试验研究

通过金相试验、单向拉伸试验、成型极限试验、圆筒件拉深试验,对600MPa强度级别的DP钢和TRIP钢的基本力学性能、冲压成型性进行了比较分析,并对其焊接性能和碰撞吸能特性进行了讨论.结果表明,与DP钢相比,TRIP钢具有更好的塑性以及高强度、高加工硬化能力、较好的深拉延成型性和吸能特性,而DP钢具有相对较好的焊接性能.但与常规低碳钢板不同的是,TRIP钢圆筒件最大减薄出现在法兰圆角区.     

3种典型车身用高强度钢板成形性试验及其成形极限图的有限元分析

对现生产使用的车身高强度钢板440WD、590R、780Y进行单轴拉伸试验,在此基础上开展成形极限的有限元分析后指出,3种板料在不等拉压变形状态下的成形性和成形极限与单轴拉伸结果接近.在平面应变状态下,780Y板厚应变小,但法兰流入量较大,需根据实际成形工艺适当调整压料力.在双拉变形区,3种板料成形后期破裂点应变路径漂移形成某一方向拉应变停滞的等拉压变形状态,440WD尤为明显.590R在变形全域中,显示出相对较好的成形适应性.     

汽车用先进高强钢成形性能研究

通过显微组织分析、拉伸试验、成形极限试验、杯突试验及扩孔试验对汽车用先进高强钢DP590、DP780、TRIP590和TRIP780的成形性能进行研究。结果表明,DP钢和TRIP钢都具有较高的强度和良好的塑性,而TRIP钢相对较高的n值及延伸率表现出更好的成形性能。在成形工艺的选择上,TRIP钢适用于拉延及翻边工艺,而DP钢则更适用于拉延工艺。     

高应变率下高强钢的塑性力学行为及本构模型CSCD

针对高强汽车板具有的应变率效应,研究了应变率相关模型的适用性。基于液压伺服高速拉伸试验机,对低合金高强度冷轧钢HC340LA进行了中高应变率(0.1~500 s-1)拉伸试验。使用动态显示非线性有限元LS-DYNA软件进行了高强钢动态拉伸模拟,对比分析了Johnson-Cook,CowperSymonds等本构模型对高强钢应变率效应和塑性硬化行为的表征结果。研究表明:与Johnson-Cook,Cowper-Symonds等本构模型相比,使用Swift-Hockett-Sherby加权硬化本构能更准确描述高强钢的塑性流动力学行为,使用应变率内插法可以更准确模拟高强钢的应变率效应。     

基于使用特性的唐钢QP980和DP980对比分析及典型应用

采用单向拉伸、应变分析、扩孔、直角/V形翻边、U形弯曲等试验方法,对比分析唐钢DP980和QP980在加工硬化、成形极限、翻边扩孔、弯曲回弹等使用特性中的差异。结果显示,QP980具有良好的整体成形性,A80延伸率高达18.5%,与DP980相比,在变形中保持较高的瞬时n值;成形极限图中平面应变的最低点QP980较DP980高9%左右;DP980在扩孔、翻边特性中较QP980表现优良;DP980在U弯回弹中回弹量较大,在零件设计时需考虑更大的回弹补偿。相比而言,QP980更适合以拉延为主的高强钢结构件,DP980更适合以折弯、翻边为主的高强钢梁类件。     

冲击载荷下Hybrid Ⅲ假人颈部应力与应变

为研究对假人颈部软材料在冲击载荷下的动态力学响应,模拟了摆锤冲击工况和佩戴三点式安全带的Hybrid Ⅲ假人滑车正面碰撞工况。模拟中,基于验证的Hybrid Ⅲ 50百分位男子假人有限元模型,使用了非线性动态显示有限元仿真分析方法。在两种结构、两类载荷下,比较了颈部橡胶材料的局部应力和应变。结果表明:法规认证的颈部试验载荷工况比滑车碰撞工况严重。因此,为准确表征假人橡胶材料的力学行为,需要设计一种能够反映整车碰撞环境下假人颈部变形特征的材料试验;试验中,要求应变达到1.5,且应变率达到50 s-1;其应力状态包括单向拉伸/压缩、纯剪切、双向拉伸/压缩,以及体积压缩。     

先进高强钢Cowper-Symonds本构方程的建立及模拟

以DP600和TRIP600 2种钢板为对象,研究其动态性能表征。基于Cowper-Symonds模型建立2种钢板的材料本构方程并进行高速拉伸模拟,2种钢板均表现出对应变速率的敏感性。模拟结果与试验结果匹配性好,建立的材料本构方程具有工程应用价值。2种钢板的压溃、三点弯曲模拟结果表明,TRIP600抵抗变形能力高于DP600钢板,碰撞过程中能够吸收更多的能量。     

PE土工膜双向拉伸试验研究

为了模拟土工膜在实际应用中的复杂受力情况,采用"十字形"试样对PE土工膜进行双向拉伸试验研究,探索土工膜在双向拉伸与单向拉伸条件下力学性质的差别,分别对PE土工膜在双向拉伸试验条件下的纵、横向断裂强度和断裂伸长率进行测试,并与单向拉伸试验的相应数据对比。得出以下结论:1)PE土工膜在双向同时拉伸试验条件下,纵、横向断裂强度分别下降21.53%和60.32%,断裂伸长率分别下降63.07%和64.17%;2)在一端夹持一端拉伸的试验条件下,纵、横向断裂强度分别下降5.84%和57.14%,断裂伸长率分别下降68.06%和68.47%。     

汽车用先进高强钢动态力学行为研究

选取DP600、DP800和TRIP600三种钢板作为研究对象,采用高速拉伸和仿真模拟的方法研究了3种钢板的高速拉伸动态力学性能,3种钢板均表现出对应变速率的敏感性。基于Cowper-Symonds模型,建立了3种钢板的材料本构方程并进行了高速拉伸模拟,将模拟与高速拉伸试验进行了对比分析。建立了DP600和TRIP600的三点弯曲仿真模拟,三点弯曲实验结果表明,DP600和TRIP600的能量吸收值和UTS×t2呈线性关系,弯曲最大载荷和YS×t2呈线性关系。     

Fracture loci of DP980 steel sheet for auto-body at intermediate strain rates

This paper introduces the effect of the strain rate on the ductile fracture of DP980 1.2t steel sheet. Tensile tests of DP980 sheet are performed at a range of strain rates from 0.001 s^?1 to 100 s^?1 with three different shapes of specimens: the diagonally notched specimen for the in-plane shear test; the dog bone specimen for the uniaxial tension test; and grooved specimen for the plane strain tension test. To trace the strain on the surface of the specimen, 2-D digital image correlation (DIC) technique is adopted to encompass the remarkable transition of the fracture characteristics including the fracture strain, loading path and strain rate sensitivity. The negative stain rate sensitivity is observed on the equivalent strain to fracture which corresponds to the experimental results at low strain rate ranging from 0.001 s^?1 to 0.1 s^?1. The transition of thermal condition from isothermal to adiabatic comes into play to increase the equivalent strain to fracture at the intermediate strain rate from 0.01 s^?1 to 1 s^?1. The fracture loci incorporating with the Lou-Huh ductile fracture criterion are developed to identify the strain rate effect in the wide regime of triaxiality.     

塑性变形诱导相变钢TRIP钢的性能和应用

汽车发展的要求是降低自重、节约能耗、降低排放,但是另一个重要要求是提高安全性和舒适性,后者的要求又会增加汽车的自重。为了解决这种矛盾必须开发新的钢种,它既有高的强度又有良好的成形性,而且在汽车碰撞时能吸收较多的能量以保证驾乘人员的安全。这些新钢种就是先进的高强度钢,TRIP钢就是其中的一种。介绍了生产工艺对TRIP钢性能的影响,TRIP钢与其他钢板性能的比较,以及TRIP钢的应用和应用后的效果。     

UHPC力学性能的多指标分级

材料性能分级是结构设计方法建立的基础性工作。为探究超高性能混凝土（UHPC）合理的材料性能分级方法,以钢纤维掺量为主要参数,开展了3组试验,分别是抗压强度相同的UHPC单轴拉伸（直拉）强度测试、UHPC的抗拉性能（含初裂强度、抗拉强度与峰值拉应变）测试和UHPC劈裂、抗折和直拉强度的对比试验。试验结果表明：UHPC抗拉强度与抗压强度不存在简单的线性对应关系,UHPC性能分级不能仅采用抗压强度这一单一指标,而应同时考虑抗压与抗拉性能;随纤维掺量的增加,UHPC初裂强度、抗拉强度与峰值拉应变的增强幅度并不相同,UHPC抗拉性能分级时,不应只考虑抗拉强度,而应同时考虑3项性能指标;劈裂强度、抗折强度与直拉强度间不存在简单的线性换算关系,抗拉强度应直接采用直拉试验测试。在试验研究的基础上,提出考虑纤维增强作用的UHPC力学性能多指标分级方法。根据大量文献数据的统计分析结果和工程应用情况,建议了UHPC力学性能的具体分级和相应的指标值。     

In-situ measurement of loading stresses with X-ray diffraction for yield locus determination

The application of the X-ray diffraction method is introduced to solve the problem of inhomogeneous deformation fields in the specimens used for sheet metal characterization. In this method, strains are measured on one side of a specimen with optical measurement systems. On the other side, loading stresses on a specimen are captured with an X-ray diffractometer mounted on a universal testing machine. By this way, the whole stress-strain history of a material point is tracked during testing. The method was first applied to uniaxial tension tests, whereby the applicability of the theory of stress factors and effective X-ray elastic constants were tested. The relaxation behavior of a sheet material which shows itself as stress drops during in-situ experimentation was characterized and compensated by a visco-plastic material model for different stress states. The proposed method was applied to characterize aluminum alloy AA5182 under plane strain tension and shear conditions and the results were compared with the conventionally obtained yield locus. Numerical analyses of a workpiece with the Vegter and Yld2000-2D material models show that the enriched yield locus definition with accurate plane strain tension and shear stresses captures the experimentally obtained surface strains more precisely.     

配筋UHPC矩形梁抗扭承载性能试验与计算方法

针对配筋超高性能混凝土（UHPC）构件的抗扭性能研究严重不足的状况，进行10个不同配筋率UHPC矩形梁的纯扭试验。研究参数主要包括钢纤维掺量、纵筋配筋率和箍筋配筋率。观察或测试试件的扭转破坏过程及形态，获得裂缝开展及分布情况、失效模式、扭矩-扭率曲线、扭矩-UHPC应变曲线、扭矩-钢筋应变曲线、开裂扭矩及极限扭矩等数据，分析不同参数对其扭转性能的影响规律及其主要机理。研究结果表明：扭矩不大于无筋UHPC试件极限扭矩时，配筋构件抗扭刚度小于无筋构件；配筋及无筋试件的纯扭破坏均表现为多条主裂缝贯通，且裂缝呈空间螺旋状分布；无配筋试件形成少量斜裂缝，极限扭率较小，破坏过程迅速；配筋试件形成细且密的斜裂缝、极限扭率较大、延性更好；根据实测的极限扭矩扭率增幅情况，以及纵、箍筋屈服情况，受扭的UHPC配筋试件可分为少筋Ⅰ类构件（含无筋构件）、少筋Ⅱ类构件、适筋构件、部分超筋构件、超筋构件；钢纤维改善了UHPC抗拉特征，使得主裂缝开裂角度（裂缝与试件轴线的夹角）增加；钢纤维掺量由2.5%增加到3.5%，试件开裂扭矩和极限扭矩分别提高了23.2%和20.9%。在试验的基础上，根据扭转试件即将开裂时实测的拉压应力状态以及二维应力状态下的强度准则，得到UHPC构件开裂扭矩系数值；最后，根据试验结果得到了UHPC极限扭矩计算公式的截面抗扭系数。     

缓冲型防落梁钢圈限位装置力学性能试验

经合理设计的防落梁限位装置可以有效减小地震发生时桥梁上、下部结构间的相对位移,阻止落梁破坏的发生,而明确限位装置力学性能是对其进行合理设计的必要前提.为探明缓冲型防落梁钢圈限位装置的滞回性能和破坏模式,并提出极限位移和极限承载力的计算方法,制作了6个试件进行拟静力试验研究.分析了钢材种类、限位装置截面高度h和直线段长度...     

流纹岩双轴抗压力学特性及破坏机理研究

在隧道和边坡开挖过后,其边界部分位置的岩石近似处于双轴受压状态。通过对泥巴山隧道流纹岩试件的双轴压缩试验,均表现出明显的脆性,部分双轴高侧压试件呈现出一定的塑性;试件的双轴抗压强度呈现出一个增大再降低的过程,发现侧压对弹性模量E的影响并不显著,而侧压对变形模量E50的影响显著;双轴压缩条件下,随着侧向约束的增加,试件破裂时破裂面数量减小,由呈板裂的多个破裂面逐渐向单个破裂面变化。DP3破坏准则与试验结果相关性较好,能够应用于双轴条件下流纹岩强度特性研究。     

一种评定板料抗皱性能的新方法

本文提出了一种评定板料抗皱性能的新方法，该方法采用方板双向对角拉伸试验，在一定的变形程度下，纵向载荷和横向载荷之经作为评定抗皱性指标，其特点是测试方法简便，实验重复性好，对实际成形的模拟程度高，能较真实地反映板料的抗皱性能。