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单轴循环载荷下镁合金宏观塑性本构关系的研究

郑佳  
【摘要】:镁合金材料由于密度极低,具有广阔的应用前景。然而镁合金在塑性变形中表现出拉压不对称性与复杂的硬化规律,使传统的塑性本构模型难以模拟其特殊的力学响应,制约了镁合金在工程中的广泛应用。 本文改进了基于微观织构演化的镁合金宏观塑性本构模型,模拟了室温下镁合金AZ31B与AZ61A在单轴循环拉压载荷下起始的应力—应变曲线。模型中区分了滑移、孪晶以及去孪三种不同的微观塑性变形机制,研究了它们对材料宏观塑性行为的影响。通过引入初始非零背应力模拟了应力—应变曲线中的拉压不对称性,并给出了材料在单轴循环拉压载荷起始阶段背应力及屈服面的演化规律。本文运用隐式积分法与线性预测塑性回拉技术建立计算模型,编写了与ABAQUS接口的用户子程序UMAT。与实验结果的比较显示该模型能较好地模拟镁合金在单轴循环拉压载荷起始阶段的力学行为,具有较高的准确性与良好的实用性。


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