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奥氏体不锈钢Z2CND18.12N单轴棘轮行为研究

作　者: 于敦吉
导　师: 陈旭
学　校: 天津大学
专　业: 化工过程机械
关键词: Z2CND18.12N 不锈钢粘塑性单轴棘轮本构模型
分类号: TG142.71
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 75次
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内容摘要

本文对压水堆核电站一回路辅助管道材料Z2CND18.12N奥氏体不锈钢在室温下进行了一系列单轴拉伸、应变循环和单轴棘轮实验研究。实验结果表明该材料在室温下:(1)力学行为呈现出粘塑性特征,应力应变响应具有率相关性;(2)表现出初始循环硬化后渐缓软化至循环稳定的循环特性,总体而言,是一种循环硬化的材料;(3)单轴棘轮应变水平随平均应力和应力幅值的增大而提高,随加载率的增大而降低,而且对较低的加载率更为敏感;(4)相同的加载条件下,经过老化处理的试样棘轮应变水平比未老化的高;(5)单轴棘轮行为受加载历史影响显著:恒定的加载率条件下,高载荷水平的加载历史会导致后续的低载荷水平下棘轮效应安定;恒定的载荷水平下,低加载率的加载历史会导致后续的高加载率下棘轮效应安定。反之,棘轮应变继续累积,但棘轮应变水平比相同加载条件下无加载历史的低。在粘塑性本构框架下,以Ohno-WangII随动硬化律为基础,结合各向同性硬化准则,发展了一个新的模型,并通过一套简单的方法确定了模型的相关参数。对应变循环实验和单轴棘轮实验的预测结果和实验结果对比表明该模型基本可以对Z2CND18.12N不锈钢室温下的应变循环和单轴棘轮行为作统一的描述。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-19
  1.1 棘轮效应概述  7-9
    1.1.1 棘轮效应的定义  7-8
    1.1.2 棘轮应变率的定义  8-9
  1.2 棘轮效应实验研究进展  9-11
  1.3 棘轮效应本构模型研究进展  11-17
    1.3.1 率无关模型  11-14
    1.3.2 率相关模型  14-17
  1.4 本文的工作和研究意义  17-19
    1.4.1 本文工作  17-18
    1.4.2 研究意义  18-19
第二章单轴棘轮效应实验和结果分析  19-33
  2.1 实验条件  19-20
    2.1.1 实验材料  19
    2.1.2 试件加工  19-20
    2.1.3 实验设备  20
  2.2 应变控制实验结果和分析  20-22
    2.2.1 单轴拉伸实验  20-21
    2.2.2 应变循环实验  21-22
  2.3 单轴棘轮实验结果和分析  22-32
    2.3.1 单轴棘轮实验  22-23
    2.3.2 平均应力对棘轮行为的影响  23-25
    2.3.3 应力幅值对棘轮行为的影响  25-26
    2.3.4 加载率对棘轮行为的影响  26-27
    2.3.5 老化对棘轮行为的影响  27-29
    2.3.6 加载历史对棘轮行为的影响  29-32
  2.4 本章小结  32-33
第三章粘塑性本构模型和理论预测  33-49
  3.1 粘塑性本构模型  33-35
    3.1.1 流动律和屈服准则  33-34
    3.1.2 随动硬化律  34-35
    3.1.3 各向同性硬化准则  35
  3.2 模型算法的实现  35-39
  3.3 模型参数的确定  39-43
    3.3.1 参数K 和n 的确定  39
    3.3.2 参数Q 和b 的确定  39-40
    3.3.3 参数γi 和ri 的确定  40-42
    3.3.4 参数mi 的确定  42-43
  3.4 应变循环和单轴棘轮效应的预测  43-48
    3.4.1 应变循环实验的预测  43-44
    3.4.2 单步加载单轴棘轮的预测  44-46
    3.4.3 多步加载单轴棘轮的预测  46-48
  3.5 本章小结  48-49
第四章结论  49-51
参考文献  51-57
发表论文和科研情况说明  57-58
致谢  58

奥氏体不锈钢Z2CND18.12N单轴棘轮行为研究

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