室温下镁合金薄板循环塑性随动强化本构模型研究

发布时间：2020-09-17 16:20

　　 镁合金由于其优良的力学性能而受到人们的重视,其在交通运输、航空航天以及电工电子等领域中具有很大的应用前景。然而由于其自身特有的密排六方晶体(HCP)结构,以及成形过程中所引起的强基准织构,导致其在单调以及循环加载条件下的力学行为非常复杂,不同于一般的金属材料。由于缺乏形式简单,计算效率高的数值模型来模拟镁合金循环载荷下的力学响应,镁合金在工业中的进一步应用受到了制约。所以了解镁合金的塑性变形机制,研究其塑性变形特点,进而提出一个简单有效的循环塑性本构模型,对于提高镁合金的利用率具有非常重要的意义。本文基于能描述镁合金薄板材料屈服应力各向异性、拉压不对称的CPB06屈服准则,建立了一个单轴随动强化循环塑性本构模型。对应于循环加载过程中不同的变形模式(如滑移、孪晶和去孪晶),采取了相应的背应力公式,对镁合金薄板常温下循环硬化响应进行了模拟和预测。选取AZ31B-O和AZ31B两种镁合金板材在拉伸-压缩-拉伸(T-C-T)和压缩-拉伸(C-T)等不同加载模式下的部分实验数据校准了各自模型中的参数,采用三次插值多项式建立了背应力参数与上一变形模式中累积的等效塑性应变(即塑性预应变)之间的函数关系。将本模型预测的结果与剩下对应的实验曲线进行了对比,发现大部分的预测结果能较好地吻合实验值,表明了本文模型的正确性。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG146.22
【部分图文】：

图 1-1 密排六方晶体结构及原子排列示意图lustration of HCP crystal structure and atom a方晶体结构相比其他金属的立方晶体基面只有两个独立滑移系，不能引起对变形来协调，所以室温条件下镁合金变形的微观机制，一方面其能产生额力，另一方面通过改变晶体取向协调滑与微观晶体结构密切相关，特别是变动等对其宏观力学性能具有重大影响循环载荷作用，其密排六方晶体结构

c. a 锥面滑移 1 011 1120 系 d. a c锥面滑移 1 122 1123图 1-2 镁合金四种滑移系示意图Fig.1-2 Schematic illustration of the four slip systems of Mg alloys则只有 2 个；对于沿柱面方向的滑移系 1 010 1120 ，有 3 个滑移

a. 拉伸孪晶 1 012 b. 压缩孪晶 1 011 图 1-3 镁合金两种孪晶变形模式Fig.1-3 Illustration of two typical twinning deformation modes of Mg alloys其压缩孪晶的值[32-34]，例如对于拉伸孪晶 ，其CRSS的值约为2~2

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 郑佳;翁琳;冯淼林;;单轴循环载荷下镁合金宏观塑性本构关系研究[J];力学季刊;2012年03期

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3 刘庆;;镁合金塑性变形机理研究进展[J];金属学报;2010年11期

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本文编号：2820940