沖擊載荷下細晶鎢合金絕熱剪切帶的有限元模擬.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、基于Johnson-Cook本構模型研究鎢合金的本構關系，并對擬合結果進行了驗證分析。采用ANSYS-LS/DYNA有限元軟件，模擬了溫度(298K～623K)和應變率(102～103s-1)范圍內傳統(tǒng)粗晶93 W-4.9Ni-2.1Fe和兩種晶粒尺寸不同的93W-4.9Ni-2.1Fe+0.03％Y分離式霍普金森壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar，SHPB)實驗下的力學行為。分析絕熱剪切帶(ASB)的萌生和

2、擴展，比較晶粒尺寸和添加稀土元素Y對絕熱剪切敏感性的影響。
　　(1)利用最小二乘法擬合了JC模型的參數(shù)，實驗值和預測值的最大相對誤差為10％。由于極限強度和應變率是近似指數(shù)關系，對模型中的應變率敏感系數(shù)C進行了修正，修正后預測結果與實驗數(shù)據(jù)吻合度好，最大相對誤差為-3.4％。
　　(2)當應變率大于1100s-1時，應力達到最大值后迅速下降至峰值的80％以上，出現(xiàn)了ASB，材料無裂紋出現(xiàn)。當應變率大于2340s-1時，下沖

3、擊面的單元沿著與擠壓方向呈45°變形失效，最后材料在剪切帶處發(fā)生斷裂。高溫條件下，所形成的ASB與室溫下的形狀差異不大，但是室溫下ASB的萌生時間提前了。
　　(3)通過比較三種鎢合金的模擬結果可以得出，細晶鎢合金93 W-4.9Ni-2.1Fe+0.03％Y(90min)在相同的條件下更易于形成ASB，晶粒細化和添加稀土元素由于能夠降低動態(tài)變形中的硬化效應，同時減低了絕熱剪切形成所需要的臨界剪切應變γc，所以能夠提高材料的絕熱剪

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