基于极共旋描述的Chaboche粘塑性模型及数值实现

发布时间：2024-04-24 22:47

　　伴随航空航天和核能工业的发展,工作在高温和多轴载荷条件下的部件上所发生的粘塑性行为受到了材料和力学学者的广泛重视。20世纪80年代Chaboche建立了一个代表性的统一粘塑性本构定律,该模型为小变形形式,之后基于此模型的研究和改进也多限于小变形假设。虽然小变形粘塑性模型通常数学形式简单,但对实际工程领域涉及的大变形粘塑性问题却无法处理。本论文将小变形Chaboche粘塑性本构模型在极共旋坐标框架下拓展成大变形形式,并推导了相应的数值算法,编写了 ABAQUS用户子程序。通过比较数值预测和两种试验观察的结果以及对两种成形过程的仿真模拟,验证了所导出的模型、算法及程序的适用性和有效性。本论文的主要工作和研究成果如下:●基于Bingham统一粘塑性表象学模型,在极共旋坐标框架下将小变形Chaboche粘塑性模型拓展到有限应变范畴。●拓展中运用了极共旋框架下的功共轭关系,在同一框架下推导了统一粘塑性耗散过程的Clausius-Duhem不等式。基于这些不等式以及标准的正交耗散法则,构建了极共旋框架下的应变类和应力类内变量的演化方程,因此所构建的有限应变Chaboche粘塑性模型符合热力学基本定...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?（ａ）ＲＤ－１７０发动机，（ｂ）?“猛禽”发动机??Ｆｉｇ．?１．１?（ａ）?ＲＤ－１７０?ｅｎｇｉｎｅ，?（ｂ）?＂Ｒａｐｔｏｒ＂?ｅｎｇｉｎｅ．??

?大连海事大学硕士学位论文???＿＿??图１．１?（ａ）ＲＤ－１７０发动机，（ｂ）?“猛禽”发动机??Ｆｉｇ．?１．１?（ａ）?ＲＤ－１７０?ｅｎｇｉｎｅ，?（ｂ）?＂Ｒａｐｔｏｒ＂?ｅｎｇｉｎｅ．??１．２?Ｃｈａｂｏｃｈｅ本构理论的应用领域??Ｃｈａｂｏｃｈｅ粘塑性本构理论包....

图２．１连续体的构型及运动??Ｆｉ．?２．１?Ｃｏｎｆｉｕｒａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｍｏｔｉｏｎ?ｏｆ?ａ?ｃｏｎｔｉｎｕｕｍ?ｂｏｄ．??

?大连海事大学硕士学位论文???２连续介质力学基础??为方便将小变形Ｃｈａｂｏｃｈｅ统一粘塑性本构模型扩展到有限变形范畴，在此归纳了??实现此模型扩展所需的连续介质力学基础，涉及变形的运动学、应力的选择以及与之??相关的热力学基础，这些内容将为下一章实现的Ｃｈａｂｏｃｈｅ粘塑性模....

图２．２变形梯度的局部乘式分解??Ｆｉｇ．?２．２?Ｌｏｃａｌ?ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｇｒａｄｉｅｎｔ．??

?大连海事大学硕士学位论文???％??图２．２变形梯度的局部乘式分解??Ｆｉｇ．?２．２?Ｌｏｃａｌ?ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ?ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｇｒａｄｉｅｎｔ．??对于构建非弹性本构定律，从总变形或应变中将弹性和非弹性变形或....

图３．１?Ｂｉｎｇｈａｍ粘塑性表象模型??

条件下自然简化为原Ｃｈａｂｏｃｈｅ小应变模型。??３．１?Ｃｈａｂｏｃｈｅ小应变粘塑性模型??为将Ｃｈａｂｏｃｈｅ粘塑性模型扩展成有限应变形式，在本节简述该模型。关??于Ｃｈａｂｏｃｈｅ模型的更详细的论述可参见文献％５２＿５４１及论文［５５］。在表象学方面，该??模型是基于Ｂｉｎ....

本文编号：3963622