SUS301L-MT材料的动态本构及断裂失效模型研究
发布时间：2021-06-19 17:31
为提高列车被动安全性,以列车常用SUS301L-MT材料为研究对象,依次开展了不同应变率的拉伸试验及准静态不同应力状态的断裂失效试验,研究、建立材料的动态本构模型与GISSMO断裂失效模型,为列车碰撞仿真提供相对准确的材料参数。具体研究内容为:首先,根据列车端部碰撞变形应变率确定了材料动态拉伸试验的应变率范围,据此选择了合适的试验设备,并确定了拉伸试样尺寸及应力应变数据采集方法;对于断裂失效试验,根据应力三轴度概念以及有限元仿真方法初步设计了应力状态分布均匀的断裂失效试样,并根据失效模型特点确定了参数识别方法,为后续试验及数据处理做好准备。然后,开展了SUS301L-MT材料的动、静态拉伸试验,获得了材料的应力应变数据,分析了材料的动态力学性能,建立了传统动态本构模型,分析了传统本构模型的局限性,提出适用于该材料的修正C-S本构模型,从理论与仿真2方面对LS-DYNA中包含的DEFINE TABLE模型的2种插值方式深入分析,通过仿真与试验对比找到仿真精度更高的材料模型,结果表明:SUS301L-MT材料具有明显的应变率强化效应,但不同塑性应变下的应变率强化效应不同,随着塑性应变增加,...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MTS材料试验机
图 2-2 准静态拉伸设计试样及加工后的试样试验本构模型的时候，一般根据需要的应变率范围选择合适完成的应变率范围从高到低包括轻气炮系统、膨胀环技试验机等。率的材料本构试验，主要采用霍普金森杆进行。霍普金TB 系统，试样通过螺纹连接或粘接等方式与入射杆和透射杆中部贴有应变片以测试入射应变波、反射应变波和数据，根据经典的二波法公式获取试件的应变率、应变率拉伸试验，霍普金森杆试验系统的测试误差较大，一速拉伸试验机最大的拉伸速度为数十米每秒，常见的均验机明显不同的为其快速驱动系统与快速采集系统。常RON 和 ZWICK 等。点关注材料中低应变率的动态力学性能，故材料动态拉
ZWICKHTM5020动态拉伸试验机
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑材料失效准则的吸能装置失效行为与碰撞特性[J]. 冯悦,肖守讷,朱涛,杨冰,阳光武,车全伟. 中南大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]材料应变率效应对2类吸能结构碰撞性能的影响[J]. 冯悦,肖守讷,朱涛,杨冰,杨皓杰. 中南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[3]DP780高强钢板材高应变率变形行为及本构模型[J]. 刘大海,孟维金,蒙骏鹏. 塑性工程学报. 2018(01)
[4]应变速率对低温拉伸316LN奥氏体不锈钢微观组织和力学性能的影响[J]. 李会鹏,熊毅,路妍,贺甜甜,范梅香,任凤章. 材料研究学报. 2018(02)
[5]基于J-C模型的Q235钢的失效准则[J]. 郭子涛,舒开鸥,高斌,张伟. 爆炸与冲击. 2018(06)
[6]基于J-C模型的镁合金MB2动静态拉伸破坏行为[J]. 贾东,黄西成,胡文军,张方举. 爆炸与冲击. 2017(06)
[7]轨道车辆吸能装置碰撞试验与数字仿真研究[J]. 刘亚妮,陈晶晶,袁文辉. 电力机车与城轨车辆. 2017(06)
[8]宽应变率范围下2A16-T4铝合金动态力学性能[J]. 惠旭龙,白春玉,刘小川,牟让科,王计真. 爆炸与冲击. 2017(05)
[9]改进的数字图像应变测量方法[J]. 张樟,徐飞鸿. 北华航天工业学院学报. 2017(04)
[10]TC11钛合金应变率相关力学行为的实验和本构模型[J]. 张军,汪洋,王宇. 中国有色金属学报. 2017(07)
博士论文
[1]面向先进高强钢的韧性断裂预测模型研究与应用[D]. 穆磊.北京科技大学 2018
硕士论文
[1]汽车用铝合金板材变形机理与冲压成形条件及裂纹扩展研究[D]. 梁宾.重庆大学 2017
[2]某车用铝合金动态力学性能及其断裂失效行为研究[D]. 刘军.宁波大学 2017
[3]鲁棒数字图像相关法及其在应变测量中的应用研究[D]. 张佩泽.南京航空航天大学 2016
[4]失效准则在船舶结构冲击破坏中的应用研究[D]. 徐小东.华中科技大学 2015
[5]应变率相关的高强钢板材屈服准则与失效模型研究及应用[D]. 朱俊儿.清华大学 2015
[6]304不锈钢本构模型参数识别研究[D]. 李星星.华中科技大学 2012
[7]基于应力三轴度的材料失效研究[D]. 陈继恩.华中科技大学 2012
[8]海洋工程结构物碰撞失效准则研究[D]. 赵效东.哈尔滨工程大学 2010
[9]冷轧奥氏体不锈钢车体板材不同位向变形行为及其应变速率敏感性的研究[D]. 赵会美.北京交通大学 2010
[10]TC4钛合金动态本构关系研究[D]. 刘旭阳.南京航空航天大学 2010
本文编号：3238244
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MTS材料试验机
图 2-2 准静态拉伸设计试样及加工后的试样试验本构模型的时候，一般根据需要的应变率范围选择合适完成的应变率范围从高到低包括轻气炮系统、膨胀环技试验机等。率的材料本构试验，主要采用霍普金森杆进行。霍普金TB 系统，试样通过螺纹连接或粘接等方式与入射杆和透射杆中部贴有应变片以测试入射应变波、反射应变波和数据，根据经典的二波法公式获取试件的应变率、应变率拉伸试验，霍普金森杆试验系统的测试误差较大，一速拉伸试验机最大的拉伸速度为数十米每秒，常见的均验机明显不同的为其快速驱动系统与快速采集系统。常RON 和 ZWICK 等。点关注材料中低应变率的动态力学性能，故材料动态拉
ZWICKHTM5020动态拉伸试验机
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑材料失效准则的吸能装置失效行为与碰撞特性[J]. 冯悦,肖守讷,朱涛,杨冰,阳光武,车全伟. 中南大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]材料应变率效应对2类吸能结构碰撞性能的影响[J]. 冯悦,肖守讷,朱涛,杨冰,杨皓杰. 中南大学学报(自然科学版). 2018(10)
[3]DP780高强钢板材高应变率变形行为及本构模型[J]. 刘大海,孟维金,蒙骏鹏. 塑性工程学报. 2018(01)
[4]应变速率对低温拉伸316LN奥氏体不锈钢微观组织和力学性能的影响[J]. 李会鹏,熊毅,路妍,贺甜甜,范梅香,任凤章. 材料研究学报. 2018(02)
[5]基于J-C模型的Q235钢的失效准则[J]. 郭子涛,舒开鸥,高斌,张伟. 爆炸与冲击. 2018(06)
[6]基于J-C模型的镁合金MB2动静态拉伸破坏行为[J]. 贾东,黄西成,胡文军,张方举. 爆炸与冲击. 2017(06)
[7]轨道车辆吸能装置碰撞试验与数字仿真研究[J]. 刘亚妮,陈晶晶,袁文辉. 电力机车与城轨车辆. 2017(06)
[8]宽应变率范围下2A16-T4铝合金动态力学性能[J]. 惠旭龙,白春玉,刘小川,牟让科,王计真. 爆炸与冲击. 2017(05)
[9]改进的数字图像应变测量方法[J]. 张樟,徐飞鸿. 北华航天工业学院学报. 2017(04)
[10]TC11钛合金应变率相关力学行为的实验和本构模型[J]. 张军,汪洋,王宇. 中国有色金属学报. 2017(07)
博士论文
[1]面向先进高强钢的韧性断裂预测模型研究与应用[D]. 穆磊.北京科技大学 2018
硕士论文
[1]汽车用铝合金板材变形机理与冲压成形条件及裂纹扩展研究[D]. 梁宾.重庆大学 2017
[2]某车用铝合金动态力学性能及其断裂失效行为研究[D]. 刘军.宁波大学 2017
[3]鲁棒数字图像相关法及其在应变测量中的应用研究[D]. 张佩泽.南京航空航天大学 2016
[4]失效准则在船舶结构冲击破坏中的应用研究[D]. 徐小东.华中科技大学 2015
[5]应变率相关的高强钢板材屈服准则与失效模型研究及应用[D]. 朱俊儿.清华大学 2015
[6]304不锈钢本构模型参数识别研究[D]. 李星星.华中科技大学 2012
[7]基于应力三轴度的材料失效研究[D]. 陈继恩.华中科技大学 2012
[8]海洋工程结构物碰撞失效准则研究[D]. 赵效东.哈尔滨工程大学 2010
[9]冷轧奥氏体不锈钢车体板材不同位向变形行为及其应变速率敏感性的研究[D]. 赵会美.北京交通大学 2010
[10]TC4钛合金动态本构关系研究[D]. 刘旭阳.南京航空航天大学 2010
本文编号：3238244
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