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1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文小沖桿試驗(yàn)中材料力學(xué)性能的有限元分析姓名:朱聰聰申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):材料學(xué)指導(dǎo)教師:張荻覃繼寧20090101上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文FINITEELEMENTANALYSISOFMECHANICALPROPERTIESINSMALLPUNCHTESTABSTRACTSmallpunchtest(SPT)isanewtypeofassessmentmethodwhichwasinventedinrecenty
2、ears.ItusesextremelysmallsamplestoperfmfailureanalysislifeassessmentfmaterialsinserviceSPThasbeenwidelyacknowledgeduseddevelopedinassessingmaterials’basicperfmance(yieldlimitstrengthlimitetc)ductilebrittletransitiontempe
3、raturefracturetoughnesscreepproperties.CurrentlytheresearchfocusofsmallpunchtestliesonfindingtherelationshipbetweenSPTconventionaltestmethodsindertoreplacethemwithSPTinsomeindustryfields.Researcherscommonlyusethecombinat
4、ionoftestsimulationasamethodfconductingacomprehensivestudy.FiniteelementmethodplaysaveryimptantroleinsimulatingSPT.Indertosimulatethemechanicalpropertiesofmaterialsshowninsmallpunchtesttoanalyzetheeffectofsamples’thickne
5、ssfrictioncoefficientontheresultsofSPTtofindtherelationshipbetweentheresultsofSPTfracturepropertiesaneffectivefiniteelementmodewasdeveloped.Ti6Al4Valloyparticulatereinfced10vol.%(TiBTiC)Ti6Al4Vmetalmatrixcomposites(MMCs)
6、werestudiedbysmallpunchtestmethod.1.Afiniteelementmodewasdevelopedaccdingtotheactualsmallpunchtest.ThismodecansuccessfullysimulatetheprocessofSPToutputcurveswhichagreewithexperimentresults,whichdemonstratethatthemodelisc
7、rectcanbeusedinthefurtherstudy.2.Withthemodelgeneratedbytheprogramtheeffectofsamples’thicknessfrictioncoefficientontheresultsofSPTwasanalyzed.Simulationresultsshowthattheloaddisplacementcurvesofdifferentsamples’thickness
8、goalongthesamedirectionhoweverthemaximumloadisquitesensitivetothechangesofthickness.Therefetheaccuracyofsamples’thicknessshouldbepaidattentionduringtheprocessofsamplepreparation.Italsotellsusthatitisnotcomparablebetweent
9、hetestresultsofsampleswithdifferentthickness.Studyonthefrictioncoefficientshowthattheloaddisplacementisnotsensitivetothechangeoffrictioncoefficientbetweensamplepunch.3.FracturetoughnessCJΙsmallpunchenergyspEwerecalculate
10、dwiththeparametersusedinthefinitemodelfTi6Al4Valloyparticulatereinfced5%10vol.%(TiBTiC)Ti6Al4Vmetalmatrixcomposites.CrelationfmulaswasbuiltupbetweenCJΙspEequivalentfracturestrain.Itshowsthatftitaniumthereexistsalinearrel
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