新疆大学：《材料力学》课程教学资源（教案讲义）第7章 应力和应变分析、强度理论

浙江大学工程力学系：《材料力学》课程教学资源（PPT课件）第一章 绪论（内力与截面法、应力与应变、胡克定律）

主要内容:构件的强度、刚度、稳定性的概念;内力、应力、应变的理解和定义

利用Gleeble-3800热模拟实验机研究了工业纯钛TA2的热变形行为.变形温度为750~1000℃，步长50℃，应变速率分别为0.01、0.1、1和10 s-1.实验结果表明，TA2在热压缩变形过程中发生了加工硬化以及动态回复、动态再结晶.随着变形温度的降低和应变速率的增加，流变应力逐渐增加.为了准确预测TA2的高温流变行为，基于实验数据和双曲正弦Arrhenius模型构建了考虑应变影响的本构方程，本构方程中材料常数α、n、Q、lnA与应变之间存在6阶多项式关系.本文所提出考虑应变影响的本构方程可以用于研究工业纯钛TA2的高温流变行为

采用Gleeble-1500热模拟试验机进行了T91钢的压缩试验,研究了变形温度为1100~1250℃、应变速率为0.01~1 s-1时该钢的变形行为,分析了流变应力与应变速率和变形温度之间的关系,计算了高温变形时应力指数和变形激活能,并采用Zener-Hollomon参数法构建该钢高温塑性变形的本构关系,绘制了动态再结晶图和热加工图.结果表明:在试验变形条件范围内,其真应力-真应变曲线呈双峰特征;钢中发生了明显的动态再结晶,且再结晶类型属于连续动态再结晶.T91钢的热变形激活能为484 kJ.mol-1,利用加工图确定了热变形的流变失稳区,结合力学性能,可以优先选择的变形温度为1200~1 250℃,应变速率不高于0.1 s-1

为了解决Cr20Ni80电热合金锻造开裂的问题,在Gleeb-1500D热模拟试验机上对该合金进行热压缩试验,研究变形温度为900-1220℃,应变速率为0.001-10 s-1条件下的热变形行为,并根据动态材料模型建立合金的热加工图.合金的真应力-真应变曲线呈现稳态流变特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;热变形过程中稳态流变应力可用双曲正弦本构方程来描述,其激活能为371.29 kJ·mol-1.根据热加工图确定了热变形流变失稳区及热变形过程的最佳工艺参数,其加工温度为1050-1200℃,应变速率为0.03-0.08 s-1.优化的热加工工艺在生产中得到验证

采用恒应变速率的凸轮式高速形变试验机,测定了低碳含铌高强度钢在热轧变形条件下的流动应力。变形条件为:变形温度750～1150℃;应变率0. 06～0.69;应变速率5～80s-1钢中铌含量0%～0.12%。分析了铌含量、变形温度、应变率和应变速率对流动应力的影响。所建立的数学模型具有较高的拟合精度,实验建立的流动应力数学模型可供工程计算以及轧钢生产计算机控制使用

通过对不同应变状态下钛合金TC4在3%NaCl溶液中的交流阻抗谱的研究,发现在高应变条件下钛合金的腐蚀速度更易受到外加交流信号频率的影响.根据阳极溶解的应力腐蚀机理,腐蚀裂纹处实际上处于交流信号的扰动中,因此腐蚀裂纹处的电化学过程应与交流信号的频率有关,频率越高腐蚀速度越快,理论估计在50 Hz的频率下腐蚀速度可增加10倍以上.因此认为应力腐蚀过程中裂纹的萌生和发展与界面上产生的交流信号密切相关

第3章应变式传感器 3.1工作原理 3.2电阻应变片特性 3.3电阻应变片的测量电路 3.4应变式传感器应用

1.1应力与点的应力状态 1.2点的应力状态分析 1.3应力张量的分解与几何表示 1.4应力平衡微分方程 1.5应变与位移关系方程 1.6点的应变状态 1.7应变增量 1.8应变速度张量 1.9主应变图与变形程度表示