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《西南交通大学》 2003年
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钨合金材料性能测试及宏细观力学分析

刘筱玲  
【摘要】:钨合金的高强度、高密度、良好的塑性等特征使高比重钨合金在兵器工业中成了现代穿甲弹弹芯的主要材料。进一步提高弹芯材料的强度和韧性,发展高强韧钨合金成为兵器工业的重要课题。本文主要通过对钨合金宏细观力学性能的测试与计算,研究了钨合金材料变形强化后的细观结构参量与静态宏观力学性能之间的关系。 对钨合金性能的测试主要内容包括宏观力学性能及细观各相及界面的力学性能的测试,并且利用人工神经网络BP算法对实验所得数据进行了处理及预测。预测结果表明,利用人工神经网络BP算法预测不同细观参量下钨合金的宏观力学性能是可行的。 本文利用Eshelby等效夹杂的概念和Mori-Tanaka平均应力概念,由钨颗粒相的形状、组分和两相力学参数给出了钨合金宏观屈服强度和抗拉变形行为的分析计算。计算结果基本上反映了不同变形量工艺处理的钨合金材料的细观量与宏观量的关系。 利用有限元方法对单向拉伸载荷作用下,不同变形量的93W合金进行了数值模拟计算,从钨合金的有限元计算可知,随着变形量的增加,钨颗粒长细比增大,颗粒极区的应力水平将会影响钨合金的性能,也即变形量的无限增大,并不能无限提高合金的性能,反而对合金性能有害。对于变形量较小的钨合金,首先在基体相中达到屈服,此时钨合金材料的屈服强度决定于基体相的屈服强度:而对于变形量较大的钨合金,钨颗粒中应力水平增加较快,将首先在钨颗粒相中达到屈服,此时钨合金材料的屈服强度决定于钨颗粒相的屈服强度。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TG115

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 黄伟,刘筱玲,赵宝荣,史洪刚,李亚峰;钨合金内部应力场的数值模拟[J];兵器材料科学与工程;2005年02期
2 李亚峰;黄伟;王润珍;;模具用钨基复合材料失效机理研究[J];兵器材料科学与工程;2011年03期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史洪刚,郭志俊,冯宏伟,齐志望,柴东朗;钨合金微观组织断裂分析计算[J];兵器材料科学与工程;1999年06期
2 姜春兰,张宝平;93钨合金材料的模量、比热及热膨胀系数的温度效应[J];兵器材料科学与工程;2000年03期
3 史洪刚,齐志望,郭志俊,樊存山,许杰;锻造变形量对钨合金材料性能的影响[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
4 杨卓越,王富耻,李树奎;静拉伸载荷下93W合金缺口效应和断裂特征研究[J];兵器材料科学与工程;1998年05期
5 齐志望,樊存山,侯福青,史洪刚;大变形锻造钨合金显微组织特征研究[J];兵器材料科学与工程;1999年04期
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7 黄继华,陈浩,周国安,曹智威;钨合金力学行为的计算机数值模拟─—宏观力学性能[J];北京科技大学学报;1997年06期
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10 黄继华,曹智威,周国安,陈浩;高密度钨合金性能的计算机数值模拟研究──钨含量对合金性能的影响[J];稀有金属材料与工程;1998年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
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5 冯学军,赵琴;径向基神经网络在股市预测中的应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年01期
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7 郭志俊,史洪刚,冯宏伟,许杰;大变形对钨合金材料扫描断口及力学性能的影响[J];兵器材料科学与工程;1999年05期
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9 刘美芬,张朝晖,李树奎,王富耻;压缩变形对钨渗铜合金微观组织及性能的影响[J];兵器材料科学与工程;2005年03期
10 常志宇;宋顺成;;钨合金材料绝热剪切带的有限元分析[J];兵器材料科学与工程;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付强;邓守春;张晶;梁乃刚;;基于滑移构元的多晶金属弹塑性本构模型[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
2 付强;邓守春;张晶;梁乃刚;;滑移构元模型和塑性屈服面的演化[A];固体力学进展及应用——庆贺李敏华院士90华诞文集[C];2007年
3 陈云;崔俊芝;聂玉峰;;有限变形单晶塑性滑移的热力耦合模型[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 段书凯;刘光远;;网络参数对混沌联想记忆特性的影响[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
5 杨勇彬;;钨合金形变强化研究[A];中国核学会核材料分会2007年度学术交流会论文集[C];2007年
6 刘卫强;岳明;姜涛;田猛;米启鹏;张久兴;;放电等离子烧结W-Ni-Fe合金的显微组织与性能研究[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
7 李勤丰;;最大独立集在高校排课表系统中的应用[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年
8 谢进;阎开印;陈永;;应用于平面机构综合中的神经网络技术[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
9 刘永;张立毅;;基于遗传神经网络盲均衡算法的研究[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
10 徐建闽;林培群;;基于信息熵及多分支BP网络的自适应车型分类研究[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
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1 杨勇;压力敏感性材料裂纹尖端场的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
3 高光发;防护工程中若干规律性问题的研究和机理分析[D];中国科学技术大学;2010年
4 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
5 吴寒亮;芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D];北京交通大学;2010年
6 李俊花;长输液体管道泄漏监测方法研究[D];大连理工大学;2006年
7 张冰战;插电式混合动力电动汽车能量管理策略研究[D];合肥工业大学;2011年
8 王跃明;钨及钨合金零部件等离子喷涂近净成形技术研究[D];中南大学;2011年
9 何倩;P2P系统性能优化若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2010年
10 周瑞芬;抽油机井抽油杆失效问题的损伤力学研究[D];东北石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
3 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
4 张科;薄膜/基体系统三维压痕实验力学模型研究[D];郑州大学;2010年
5 尹继超;机器人遥操作中关键技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙敬武;基于周期图和神经网络船舶运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 征进;高阶神经网络结构优化与改进[D];大连理工大学;2010年
8 闫寿江;Oja-Xu MCA跳步归一化算法的收敛性分析[D];大连理工大学;2010年
9 胡地煌;高速公路在应急物资运输中的可靠性评价研究[D];长沙理工大学;2010年
10 沈艳超;车辆特征提取和分类方法的研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 黄伟;赵宝荣;史洪刚;尚福军;;钨合金微观力学性能研究[J];兵器材料科学与工程;2006年02期
2 黄伟;赵宝荣;史洪刚;尚福军;李亚峰;;用纳米压痕测定钨合金材料的微观本构关系[J];兵工学报;2006年02期
3 刘筱玲;宋顺成;史洪刚;;反向法确定钨合金基体细观性能及其宏观验证[J];材料科学与工艺;2009年05期
4 周伟;高翔;周永贵;罗丰华;;95W-5(Ni/Fe)合金的延、脆性断裂行为及热处理影响[J];粉末冶金材料科学与工程;2010年02期
5 江德增,黄小清,汤立群;冲击荷载下半刚性护栏的非线性有限元分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年03期
6 方岱宁,周储伟;有限元计算细观力学对复合材料力学行为的数值分析[J];力学进展;1998年02期
7 刘筱玲;宋顺成;黄伟;史洪刚;;钨合金基体相原位细观性能的测定[J];西南交通大学学报;2007年04期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张存信;秦丽柏;米文宇;白志国;;我国穿甲弹用钨合金研究的最新进展与展望[J];粉末冶金材料科学与工程;2006年03期
2 冯海云;刘海燕;胡宏伟;赵向军;李广嘉;宋浦;;钨含量和颗粒形状对钨合金力学性能的影响[J];科学技术与工程;2014年24期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 黄愿平;张晗亮;向长淑;李增峰;;难熔金属及合金形变强化[A];有色金属工业科学发展——中国有色金属学会第八届学术年会论文集[C];2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄继华,周国安,赖和怡,张滨茹;近十年高比重钨合金强韧化研究动态[J];兵器材料科学与工程;1991年10期
2 李志,杨蕴林,席聚奎;高比重钨合金的旋锻形变强化[J];兵器材料科学与工程;1998年02期
3 史洪刚,齐志望,郭志俊,樊存山,许杰;锻造变形量对钨合金材料性能的影响[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
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5 黄继华,陈浩,曹智威,周国安;钨合金变形微观力学行为的计算机数值模拟[J];北京科技大学学报;1997年06期
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8 李秋娟;赵慕岳;;W-Ni-Cu-Sn系高比重合金的研究[J];粉末冶金技术;1988年04期
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1 赵巍;多尺度系统建模、估计与融合方法研究[D];西北工业大学;2000年
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1 王换玉,任安峰,钱学梅,郝姝,高秋凡;热处理对液力挤压态钨合金组织和性能的影响[J];包头钢铁学院学报;2000年03期
2 焦彤,张宝銔,张海涛;90%钨合金损伤初探[J];有色金属;2000年03期
3 焦彤,张宝銔,张庆明,周素红;双相合金钨合金的含损伤本构研究[J];北京理工大学学报;2001年02期
4 焦彤,张宝■,张海涛,刘长林;90W和93W钨合金动加载下微(细)观响应分析[J];中国有色金属学报;2001年S1期
5 尹响初,熊湘君;钨合金膨胀机理的研究[J];稀有金属与硬质合金;2001年03期
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8 马红磊,胡更开,李树奎;97钨合金力学性能研究[J];兵器材料科学与工程;2003年06期
9 张宝銔,丁淳彤,刘宝华,陈雪莲;钨合金的冲击拉伸行为及其本构和断裂判据的表述[J];中国工程科学;2003年03期
10 王换玉,才鸿年,李刚,朱春华;液力挤压高比重钨合金材料的润滑与摩擦[J];材料科学与工艺;2004年03期
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1 宋卫东;刘海燕;宁建国;;钨合金力学性能及微观结构研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 王鼎春;夏耀勤;;国内钨及钨合金的研究新进展[A];纪念方毅同志题词“振兴钨业”二十周年暨中国钨工业科技创新大会文集[C];2001年
3 何伦英;徐丽辉;;硫代硫酸钠滴定法测定铜-钨合金中的铜量[A];全国第八届稀有金属难熔金属分析学术会议论文集[C];2003年
4 李淑华;王富耻;许保才;张朝晖;;钨合金微观组织及晶粒取向对钨合金性能的影响[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
5 杨勇彬;;钨合金形变强化研究[A];中国核学会核材料分会2007年度学术交流会论文集[C];2007年
6 刘桂荣;王玲;裴燕斌;;细晶钨合金密度均匀性研究[A];2009全国粉末冶金学术会议论文集[C];2009年
7 魏志刚;李永池;胡时胜;胡秀章;;两相钨合金复合材料的绝热剪切变形局域化研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年
8 万小波;张林;周兰;肖江;;非晶态镍钨合金电镀工艺[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
9 华劲松;经福谦;张江跃;董玉斌;谭华;;高温高压下钨合金的本构方程[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
10 黄西成;陈裕泽;朱建士;;撞击实验中钨合金绝热剪切破坏的数值模拟[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
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1 有研;船用“10吨大型一体化钨合金配重”试制成功[N];中国有色金属报;2003年
2 付洁;钨及钨合金的研发和应用现状[N];中国有色金属报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘筱玲;钨合金材料宏微观性能分析及动态性能测试研究[D];西南交通大学;2008年
2 陈小安;钨合金的制备及动态性能研究[D];西南交通大学;2012年
3 王猛;细晶钨合金穿甲弹芯侵彻机理分析及试验研究[D];南京理工大学;2013年
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1 刘筱玲;钨合金材料性能测试及宏细观力学分析[D];西南交通大学;2003年
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4 常志宇;钨合金基体材料动态性能及绝热剪切局部化分析[D];西南交通大学;2005年
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8 杨昌麟;挤压态细晶钨合金动态力学性能及退火的研究[D];中南大学;2013年
9 高雷;代铬电沉积镍—铁—钨合金的研究[D];山东大学;2011年
10 詹厚芹;电沉积Fe-Ni-W合金工艺及结构的研究[D];湖南大学;2008年
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