Ti-6Al-4V絕熱剪切形變中熱-力學(xué)參量的數(shù)值模擬及其剪切帶內(nèi)微觀組織演化機(jī)制的探討.pdf

1、絕熱剪切是金屬材料在高應(yīng)變速率變形條件下常見的一種現(xiàn)象.鈦及鈦合金由于其優(yōu)良的性能被廣泛應(yīng)用于航空、航天等重要工業(yè)部門,同時(shí)鈦對(duì)絕熱剪切敏感,在高應(yīng)變速率形變條件下易產(chǎn)生所謂的絕熱剪切帶,而關(guān)于絕熱剪切帶內(nèi)的微觀組織演化規(guī)律是人們研究的焦點(diǎn).我們?cè)谒鞯那捌诠ぷ骷皣?guó)內(nèi)外的研究成果的基礎(chǔ)上,應(yīng)用C語(yǔ)言程序?qū)崿F(xiàn)了最小二乘法擬合熱-粘塑性本構(gòu)方程中待定參數(shù)的求解過(guò)程;在此基礎(chǔ)上應(yīng)用DEFORM 2D有限元分析系統(tǒng)對(duì)Ti-6Al-4V絕熱剪切過(guò)

2、程中的熱-力變化歷史進(jìn)行了分析;在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的分析與計(jì)算.研究結(jié)果表明:應(yīng)用Johnson-Cook熱-粘塑性本構(gòu)模型能夠在較大的溫度和應(yīng)變速率范圍內(nèi)精確地預(yù)測(cè)Ti-6Al-4V的流變應(yīng)力;有限元模擬結(jié)果揭示了材料在絕熱剪切過(guò)程中的熱-力學(xué)場(chǎng)量的分布規(guī)律,這些場(chǎng)量的分布規(guī)律不但映證了在絕熱剪切形變過(guò)程中應(yīng)力、應(yīng)變的高度局域化,同時(shí)也在理論上預(yù)測(cè)了熱塑失穩(wěn)的發(fā)生;再結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的計(jì)算結(jié)果表明:在發(fā)生絕熱剪切過(guò)程