發(fā)布時間：2018-11-22 16:20

【摘要】：5083鋁合金材料在工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,會受到包括沖擊和碰撞等多種不同情況的強(qiáng)動加載,亟需對其寬應(yīng)變率加載下的力學(xué)性能及其本構(gòu)模型開展研究。首先,對5083鋁合金進(jìn)行了系統(tǒng)的準(zhǔn)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)及中、高應(yīng)變率加載下的拉伸和壓縮實(shí)驗(yàn),得到了寬應(yīng)變率加載下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該材料在同一實(shí)驗(yàn)條件下所得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,其強(qiáng)化階段的拉伸曲線總是低于壓縮曲線,并從微觀機(jī)制上對這一現(xiàn)象進(jìn)行了合理解釋。然后,通過引入損傷,考慮了損傷對該材料拉伸加載情況下的力學(xué)性能影響。基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果,獲得了損傷演化方程。最后,借助改進(jìn)的Johnson-Cook(JC)本構(gòu)模型,并基于已確定的損傷演化方程,得到了考慮損傷的5083鋁合金本構(gòu)模型。通過實(shí)驗(yàn)曲線與所得模型曲線的對比,吻合良好,表明該模擬具有很好的適用性,能夠?qū)υ摬牧系墓こ虘?yīng)用提供有效的科學(xué)依據(jù)、分析模型和必要的參考。
[Abstract]:5083 aluminum alloy material is widely used in engineering field and will be subjected to various kinds of strong dynamic loading including impact and impact. It is urgent to study the mechanical properties and constitutive model of 5083 aluminum alloy under wide strain rate loading. Firstly, the quasi-static experiments and the tensile and compression tests of 5083 aluminum alloy under medium and high strain rate loading are carried out, and the stress-strain curves under wide strain rate loading are obtained. The experimental results show that the stress-strain curves obtained under the same experimental conditions are always lower than the compression curves at the strengthening stage, and this phenomenon is explained reasonably from the microscopic mechanism. Then, the effect of damage on the mechanical properties of the material under tensile loading was considered by introducing damage. Based on the continuum mechanics and its experimental results, the damage evolution equation is obtained. Finally, based on the improved Johnson-Cook (JC) constitutive model and the established damage evolution equation, the 5083 aluminum alloy constitutive model considering damage is obtained. The comparison between the experimental curves and the obtained model curves shows that the simulation has good applicability and can provide an effective scientific basis for the engineering application of the material, and analyze the model and necessary reference.
【作者單位】： 西南交通大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11172251) 四川省青年科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2013TD0004)
【分類號】：TG146.21

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 晏寧;康國政;朱志武;;5083H111鋁合金寬應(yīng)變率拉伸動態(tài)本構(gòu)模型[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2014年03期

2 徐清波;陶友瑞;米芳;;5083鋁合金高溫流變本構(gòu)關(guān)系研究[J];礦冶工程;2013年05期

3 林木森;龐寶君;張偉;遲潤強(qiáng);;5A06鋁合金的動態(tài)本構(gòu)關(guān)系實(shí)驗(yàn)[J];爆炸與沖擊;2009年03期

4 劉旭紅;黃西成;陳裕澤;蘇先樾;朱建士;;強(qiáng)動載荷下金屬材料塑性變形本構(gòu)模型評述[J];力學(xué)進(jìn)展;2007年03期

5 王禮立;董新龍;孫紫建;;高應(yīng)變率下計(jì)及損傷演化的材料動態(tài)本構(gòu)行為[J];爆炸與沖擊;2006年03期

6 李玉蘭;真應(yīng)力-應(yīng)變的定義及其力學(xué)特征[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年03期

7 宋玉泉,程永春,劉潁;拉伸變形應(yīng)變硬化指數(shù)的力學(xué)涵義及其規(guī)范測量[J];中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué);2000年03期

8 高玉華;鋁合金LC4和LY12CZ在高應(yīng)交率拉伸和壓縮下的本構(gòu)關(guān)系[J];材料科學(xué)與工藝;1994年02期

9 王禮立,胡時勝;鋁合金LF6R和純鋁L4R在高應(yīng)變率下的動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);1986年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 徐雪峰;5083鋁合金力學(xué)性能及超塑性成形數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭昭亮;任國武;張世文;湯鐵鋼;劉倉理;;膨脹柱殼恒定應(yīng)變率的本構(gòu)關(guān)系[J];爆炸與沖擊;2016年05期

2 曹文貴;張超;賀敏;劉濤;;基于微觀力學(xué)特性的脆性巖石變形過程模擬[J];巖土力學(xué);2016年10期

3 任鵬;田阿利;張偉;黃威;;5A06鋁合金力學(xué)性能測試及其平板抗水下沖擊動態(tài)響應(yīng)分析[J];振動與沖擊;2016年14期

4 游熙;聶祥樊;何衛(wèi)鋒;李東霖;;納秒脈沖激光誘導(dǎo)沖擊波作用下TC17鈦合金高應(yīng)變率本構(gòu)模型參數(shù)辨識[J];中國激光;2016年08期

5 張中水;許進(jìn)升;陳雄;蔣晶;;初始缺陷的隨機(jī)統(tǒng)計(jì)規(guī)律在三元乙丙本構(gòu)模型中的應(yīng)用[J];推進(jìn)技術(shù);2016年06期

6 王磊;薛娜;;基于ANSYS的受拉桿件數(shù)值實(shí)驗(yàn)研究[J];山西建筑;2016年14期

7 李落星;葉拓;郭鵬程;徐從昌;;擠壓態(tài)6061鋁合金動態(tài)力學(xué)性能及微觀組織演變[J];中國材料進(jìn)展;2016年04期

8 孟凡剛;巫世晶;賈俊峰;張?jiān)隼?肖楊;李星;;考慮間隙的彈塑性斷路器彈簧操動機(jī)構(gòu)動力學(xué)特性研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2016年07期

9 王哲君;強(qiáng)洪夫;王廣;常新龍;;固體推進(jìn)劑力學(xué)性能和本構(gòu)模型的研究進(jìn)展[J];含能材料;2016年04期

10 曹文貴;張超;賀敏;劉濤;;考慮空隙壓密階段特征的巖石應(yīng)變軟化統(tǒng)計(jì)損傷模擬方法[J];巖土工程學(xué)報(bào);2016年10期

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙一生;張新明;;Al-5.8Cu鋁合金屈服本構(gòu)模型[J];熱加工工藝;2012年04期

2 劉再德;王冠;馮銀成;李落星;;6061鋁合金高應(yīng)變速率本構(gòu)參數(shù)研究[J];礦冶工程;2011年06期

3 王洪欣;查曉雄;;3004鋁的動態(tài)力學(xué)性能及本構(gòu)模型[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

4 沈耀紅;張志清;覃麗祿;黃光杰;劉慶;;7085鋁合金熱壓縮變形的流變應(yīng)力本構(gòu)方程[J];材料導(dǎo)報(bào);2011年04期

5 張偉;肖新科;魏剛;;7A04鋁合金的本構(gòu)關(guān)系和失效模型[J];爆炸與沖擊;2011年01期

6 權(quán)國政;劉克威;王鳳彪;宋濤;周一俊;;7075鋁合金熱壓縮動態(tài)軟化行為的本構(gòu)模型[J];機(jī)械工程材料;2010年10期

7 陳杰;梅軍;謝若澤;胡文軍;何鵬;王彤偉;;V-5Cr-5Ti合金的動態(tài)壓縮力學(xué)性能及本構(gòu)關(guān)系[J];西南科技大學(xué)學(xué)報(bào);2010年03期

8 王可慧;張穎;段建;李明;王金海;周剛;;G50鋼的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究[J];兵工學(xué)報(bào);2009年S2期

9 林木森;龐寶君;張偉;遲潤強(qiáng);;5A06鋁合金的動態(tài)本構(gòu)關(guān)系實(shí)驗(yàn)[J];爆炸與沖擊;2009年03期

10 郭偉國;田宏偉;;幾種典型鋁合金應(yīng)變率敏感性及其塑性流動本構(gòu)模型[J];中國有色金屬學(xué)報(bào);2009年01期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;葡研制出新型鋁合金材料[J];江蘇化工;2000年Z1期

2 瘐晉 ,白杉;鋁合金材料新發(fā)展⑴——鋰-鋁合金[J];輕金屬;2002年09期

3 欽菊美;;鋁合金材料的真空性能[J];真空與低溫;1984年02期

4 張六生 ,曹明法;日本和世界的鋁合金船[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;1991年02期

5 崔鳳岐;鋁合金汽車──21世紀(jì)汽車工業(yè)的驕子[J];輕金屬;1995年07期

6 朱正吼,陶杰,郭新立;退役飛機(jī)薄壁鋁合金材料再生技術(shù)[J];熱加工工藝;1997年06期

7 ;俄制泡沫鋁合金[J];上�；�;1999年Z1期

8 ;青海西北鋁合金材料集團(tuán)[J];青海政報(bào);2009年23期

9 許珞萍;非樹枝晶鋁合金材料研究[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

10 ;新型耐腐蝕鋁合金材料問世[J];有色金屬工業(yè);2002年10期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張新明;;第13章 鋁合金材料[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2010）[C];2011年

2 劉牧東;熊峻江;田本鑒;;鋁合金材料低溫裂紋擴(kuò)展性能與壽命試驗(yàn)研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

3 金慶生;傅霖;;略論鑄態(tài)鋁合金及其工藝應(yīng)用和效益[A];2011重慶市鑄造年會論文集[C];2011年

4 葉序彬;張福澤;郭洪全;宋鈞;;低溫環(huán)境下兩種鋁合金材料疲勞斷裂行為研究[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

5 陳江華;;鋁合金材料的透射電子顯微學(xué)[A];2009中國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2009年

6 徐超;楊尚磊;;鋁合金材料的疲勞研究進(jìn)展[A];第十六次全國焊接學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

7 丁華國;;鋁合金熔鑄標(biāo)準(zhǔn)化快速配料法[A];2011全國鋁及鎂合金熔鑄技術(shù)交流會論文集[C];2011年

8 何家金;艾江云;陳偉;;新型鋁合金拉閘的生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用[A];全國第十二屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2003年

9 李家驥;;關(guān)于鋁合金退火穩(wěn)定性的探討[A];中國電子學(xué)會生產(chǎn)技術(shù)分會第五屆金屬材料及熱處理年會論文集（二）[C];1994年

10 余忠土;張梅;孫保良;萬紫;邵百明;唐軒;邵光杰;;常用鋁合金及其處理工藝[A];第十五屆華東地區(qū)熱處理年會暨華東地區(qū)熱處理年會三十周年紀(jì)念活動論文摘要集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 王迅;三大因素制約鋁合金材料在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用[N];中國有色金屬報(bào);2004年

2 ;鋁合金 讓汽車輕裝上路[N];中國汽車報(bào);2002年

3 劉志強(qiáng) 宋黔云;貴州省設(shè)立重大專項(xiàng)支持研發(fā)高端鋁合金[N];中國有色金屬報(bào);2007年

4 肖光鴻;西南鋁研制出新型鋁合金材料[N];中國有色金屬報(bào);2003年

5 王宏;世界首條母鋁合金材料制造完整生產(chǎn)線誕生[N];中國工業(yè)報(bào);2010年

6 記者 張連城;深企拿下母鋁合金核心技術(shù) 世界首條完整生產(chǎn)線“過關(guān)”[N];深圳特區(qū)報(bào);2010年

7 過福權(quán);鋁合金列車更輕更快[N];中國有色金屬報(bào);2011年

8 特約記者 張健;50萬噸新型特種鋁合金材料產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目落戶霍市[N];通遼日報(bào);2013年

9 曹祥漢;全國首屆鋁合金及應(yīng)用會議召開[N];中國有色金屬報(bào);2001年

10 鄭開榜;汽車零部件：用鋁量與日俱增[N];中國有色金屬報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 段瑞斌;易拉罐用3104鋁合金再生關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2016年

2 朱浩;車用鋁合金變形損傷和斷裂機(jī)理研究與材料表征及有限元模擬[D];蘭州理工大學(xué);2008年

3 朱明原;非樹枝晶鋁合金材料的研究[D];上海大學(xué);2000年

4 徐磊;7A04鋁合金熱流變成形及其構(gòu)件疲勞性能預(yù)測的研究[D];西南交通大學(xué);2013年

5 張恒華;鋁合金半固態(tài)觸變成形技術(shù)及其仿真研究[D];上海大學(xué);2004年

6 石s，

本文編號：2349875