金属非均匀变形与低循环破坏细观研究

金属非均匀变形与低循环破坏细观研究
作者：石艳柯 著
出版时间：2014年版
内容简介
　　为研究金属材料力学性质的不均匀性、塑性各向异性以及低循环疲劳过程中的材料力学性质变化，本书以金属材料作为研究对象，结合试验测试，采用晶体塑性材料子程序模拟了单轴拉伸下单晶、多晶铜试样的滑移变形。对晶体粘塑性模型进行了合理性的分析，证实了用单晶滑移本构关系模拟多晶行为的可行性。在经典晶体塑性模型基础上引入了非线性运动硬化的背应力描述，开展了多晶集合体在循环加载下材料的屈服特性和循环硬化的各向异性研究，同时采用细观统计的方法分析了多晶材料内部细观变形和转动的不均匀性，以探索材料的疲劳破坏机理。
目录
前言

第1章 绪论
1．1 研究背景及意义
1．2 现有塑性理论及其应用研究
1．2．1 宏观塑性理论的发展和研究现状
1．2．2 用宏观塑性理论分析建筑节点滞同性能
1．2．3 考虑金属微结构变形特征的晶体塑性理论
1．3 本书的研究工作
1．4 本书的研究成果

第2章 晶体塑性本构关系及计算方法
2．1 晶体塑性的本构模型
2．1．1 晶体滑移变形机制
2．1．2 晶体变形分析
2．1．3 晶体塑性本构关系
2．1．4 单晶体滑移黏塑性的计算方法
2．2 UMAT与VUMAT用户程序的实现与使用
2．3 本章小结

第3章 单晶铜拉伸试样表面滑移痕迹分析
3．1 单晶铜的单轴拉伸试验
3．2 单晶铜晶体塑性模型参数的确定
3．3 单晶铜单轴拉伸试样滑移变形分析
3．3．1 单晶铜不同取向的拉伸响应
3．3．2 单晶铜不同取向拉伸试样表面滑移带分析
3．4 单晶缺口试样单轴拉伸滑移变形分析
3．5 本章小结

第4章 多晶铜拉伸试样表面各晶粒滑移带研究
4．1 多晶铜的微观结构与单轴拉伸试验
4．2 多晶铜板单轴拉伸试样滑移带数值分析
4．2．1 多晶材料的Voronoi多晶集合体代表性单元
4．2．2 多晶铜拉伸试样的有限元模型及边界条件
4．2．3 多晶铜拉伸试样表面滑移带分析
4．3 多品铜拉伸过程中变形不均匀度的统计分析
4．4 本章小结

第5章 多晶铜在双向加载下的后继屈服与塑性流动研究
5．1 多晶材料代表性单元、有限元划分与边界条件
5．2 初始屈服面及正交流动分析
5．3 后继屈服面及正交流动分析
5．3．1 后继屈服面的尖角现象
5．3．2 对应于后继屈服面的塑性流动分析
5．4 塑性应变增量方向与屈服面法向差异的统计分析
5．4．1 预剪切后继屈服点处蝮性应变增量与屈服面法向差异统计
5．4．2 预拉伸后继屈服点处魍性应变增量与屈服面法向差异统计
5．4．3 与实验结果对比分析
5．5 本章小结

第6章 循环加载下多晶铜的后继屈服与循环硬化
6．1 多晶铜轴向拉压循环试验
6．2 多晶铜轴向拉压循环试验的晶体塑性模拟
6．2．1 循环加载下考虑背应力演化的晶体塑性模型
6．2．2 多晶集合体代表性单元与有限元模型
6．2．3 循环加载下晶体塑性模型参数的确定
6．3 不同应变幅的对称应变拉压循环一一一试验与晶体塑性数值模拟的比较
6．4 循环加载下不同卸载点处的后继屈服面研究
6．4．1 多晶铜的初始屈服面
6．4．2 预循环情形下不同卸载点处的后继屈服面
6．5 材料卸载过程中重新屈服问题研究
6．6 本章小结

第7章 金属材料低循环破坏的晶体塑性统计分析方法研究
7．1 多晶材料轴向低循环寿命试验
7．2 基于有限元模拟计算的低循环疲劳晶体塑性统计分析
7．2．1 对称应变循环中多晶金属内的应变统计分布
7．2．2 对称应变循环中多晶金属内的应力统计分布
7．2．3 对称应变循环中多晶体内各晶粒的取向演化
7．3 低循环破坏的晶体塑性统计分析
7．4 本章小结

参考文献