小沖孔微試樣材料性能測試技術(shù)及應(yīng)用

前言
1 緒論
1.1 小沖孔試驗(yàn)技術(shù)原理
1.2 小沖孔試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
1.2.1 基本力學(xué)性能
1.2.2 韌-脆轉(zhuǎn)變溫度
1.2.3 斷裂韌性
1.2.4 蠕變性能研究及壽命預(yù)測
1.3 數(shù)值模擬在小沖孔測試技術(shù)研究中的應(yīng)用
1.3.1 直接有限元法
1.3.2 反向有限元法
1.3.3 有限元結(jié)合反方法
1.3.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合反向識別
參考文獻(xiàn)
2 小沖孔試驗(yàn)系統(tǒng)
2.1 小沖孔常溫試驗(yàn)系統(tǒng)
2.1.1 夾具和沖桿
2.1.2 沖頭
2.1.3 萬能材料試驗(yàn)機(jī)
.2.1.4 位移傳感器
2.1.5 數(shù)據(jù)采集處理
2.1.6 電加熱爐及溫控系統(tǒng)
2.1.7 高溫惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)
2.2 小沖孔蠕變試驗(yàn)系統(tǒng)
2.2.1 加載部分
2.2.2 加熱及溫控部分
2.2.3 高溫氣體保護(hù)部分
2.2.4 測量部分設(shè)計(jì)
2.2.5 數(shù)據(jù)采集和信號處理
2.2.6 小沖孔蠕變試驗(yàn)系統(tǒng)臺架
2.2.7 小沖孔蠕變試驗(yàn)系統(tǒng)的調(diào)試
2.2.8 小沖孔蠕變試驗(yàn)系統(tǒng)的操作
參考文獻(xiàn)
3 小沖孔試樣制備
3.1 小沖孔試樣取樣
3.1.1 取樣方法
3.1.2 取樣要求
3.2 小沖孔試樣制備
參考文獻(xiàn)
4 小沖孔常溫試驗(yàn)研究
4.1 常規(guī)拉伸試驗(yàn)
4.1.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線
4.1.2 屈服強(qiáng)度的確定
4.1.3 抗拉強(qiáng)度的確定
4.2 小沖孔試驗(yàn)
4.2.1 試驗(yàn)材料
4.2.2 試驗(yàn)條件及結(jié)果
4.2.3 試驗(yàn)重復(fù)性分析
4.3 屈服強(qiáng)度測試
4.3.1 雙斜率法
4.3.2 偏移法
4.3.3 能量法
4.4 抗拉強(qiáng)度測試
參考文獻(xiàn)
5 小沖孔常溫試驗(yàn)有限元分析
5.1 塑性損傷基本理論
5.1.1 塑性損傷的定義
5.1.2 塑性損傷分析方法
5.1.3 塑性損傷模型
5.2 有限元數(shù)值模擬
5.2.1 真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)
5.2.2 gtn模型參數(shù)
5.2.3 有限元模型
5.3 有限元模型的合理性分析
5.3.1 試驗(yàn)與模擬載荷-位移曲線比較
5.3.2 fn對載荷-位移曲線的影響
5.3.3 網(wǎng)格劃分分析
5.3.4 試樣杯突和破斷位置比較
5.4 損傷在試樣中的演化和分布
5.4.1 損傷在試樣中的演化
5.4.2 孔洞率和等效塑性應(yīng)變之間的關(guān)系
5.5 影響因素分析
5.5.1 摩擦系數(shù)對試驗(yàn)結(jié)果的影響
5.5.2 試樣厚度對試驗(yàn)結(jié)果的影響
5.5.3 壓球直徑對試驗(yàn)結(jié)果的影響
5.5.4 下模孔徑對試驗(yàn)結(jié)果的影響
5.5.5 加載速度對試驗(yàn)結(jié)果的影響
5.6 影響因素優(yōu)化分析
參考文獻(xiàn)
6 小沖孔蠕變試驗(yàn)研究
6.1 蠕變的基本理論
6.1.1 蠕變的概念
6.1.2 蠕變的機(jī)制
6.1.3 蠕變斷裂的類型
6.1.4 常規(guī)高溫蠕變試驗(yàn)
6.1.5 常規(guī)蠕變壽命預(yù)測方法
6.2 小沖孔蠕變試驗(yàn)理論模型
6.3 小沖孔蠕變試驗(yàn)
6.3.1 試樣中心撓度曲線
6.3.2 試樣中心蠕變撓度曲線
6.3.3 試樣蠕變變形過程
6.3.4 蠕變試驗(yàn)的可重復(fù)性
6.3.5 氬氣流量的影響
6.3.6 試樣斷口形貌及金相組織
6.4 基于小沖孔蠕變試驗(yàn)的壽命預(yù)測
6.4.1 norton方程
6.4.2 monkman—grant方法壽命預(yù)測
6.4.3 larson-miller參數(shù)法
6.4.4 基于損傷的壽命預(yù)測
參考文獻(xiàn)
7 小沖孔高溫蠕變試驗(yàn)有限元分析
7.1 蠕變損傷本構(gòu)模型
7.1.1 kachanov-rabotnov方程
7.1.2 有限元模擬
7.1.3 材料雅可比矩陣的確定
7.1.4 時(shí)間步長的控制
7.1.5 表征點(diǎn)的選取
7.1.6 失效點(diǎn)的處理
7.2 有限元模型
7.3 有限元模擬結(jié)果分析
7.3.1 試樣中心撓度與時(shí)間的關(guān)系
7.3.2 試樣應(yīng)力分布
7.3.3 應(yīng)變與時(shí)間的關(guān)系
7.3.4 載荷與應(yīng)力之間的關(guān)系
7.3.5 蠕變損傷與時(shí)間、位置的關(guān)系
7.3.6 蠕變應(yīng)變速率與破斷時(shí)間的關(guān)系
7.4 影響因素分析
7.4.1 試樣厚度的影響
7.4.2 壓頭球徑對小沖孔試樣模擬結(jié)果的影響
7.4.3 試樣直徑對小沖孔試樣模擬結(jié)果的影響
7.4.4 摩擦系數(shù)的選取
7.4.5 網(wǎng)格無關(guān)性
參考文獻(xiàn)