一、超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究（论文文献综述）
刘章光,李建辉,李培杰,高海涛,熊亮同[1]（2017）在《Ti-55钛合金板材的超塑性变形及组织演变》文中研究说明研究了Ti-55钛合金板材在应变速率为8.30×10-4～1.32×10-2s-1、变形温度885～935℃条件下的超塑性拉伸变形行为和显微组织演化。结果表明:细晶Ti-55钛合金板材表现出良好的超塑性,在温度925℃和应变速率为6.64×10-3s-1条件下,最大延伸率可达987%,即使在1.32×10-2s-1的高应变速率条件下也获得了872%的断裂延伸率。在应变速率不变的条件下,变形温度的升高,动态再结晶程度增大,有利于细小等轴的α相晶粒发生相转变。变形速率的不断降低,α相晶粒容易聚集并长大,α相含量减少,β相含量增加,材料塑性反而有所下降。此外,在超塑性变形的过程中,变形区域晶粒长大速度要大于夹头区域,随着变形程度的增大,α相的含量也随之减少,Ti-55材料的变形能够促使晶粒的聚合长大和α相的相转变。
李跃宇,刘树春[2]（2013）在《考虑晶粒长大效应的超塑性材料稳定性分析》文中认为超塑性材料具有延伸率非常高,可以成形复杂结构件等优点,已得到广泛应用.研究了考虑晶粒长大效应的超塑性材料拉伸稳定性问题.根据Hart的稳定性准则,导出了一个新的稳定性准则和临界失稳应变公式.计算结果表明:（1）临界失稳应变与4个材料常数有关.临界失稳应变随着应变速率敏感性指数m、应变硬化指数n、晶粒尺寸指数p的增大而增大;临界失稳应变随着晶粒直径比d0/c增大而减小.应变速率敏感性指数的变化引起临界失稳应变变化最为明显;（2）当应变硬化指数为零时,临界失稳应变的解仍然有效,这就解决以往不考虑晶粒长大当应变硬化指数为零时,临界失稳应变无解的问题;（3）本文的临界失稳应变的解与已有的理论并不矛盾,晶粒尺寸保持常数的临界失稳应变解是它的一个特例,韧性材料的临界失稳应变解也是它的另一个特例.
李敏霞[3]（2008）在《退火及固溶时效对5083铝合金超塑性的影响》文中认为本文试验材料选用轧制状态5083铝合金（C合金）、加Zr、V的5083铝合金（B合金）及加Zr、V高纯度的5083铝合金（A合金）板材,对其进行不同温度退火及固溶时效处理,并在不同的温度及初始应变速率下拉伸,而后采用金相观察、金相定量分析、扫描、透射、XRD等分析方法,对不同状态下三种合金微观组织变化、空洞行为进行了研究。研究表明:在合金中加入Zr、V元素、提高合金纯度、进行退火及固溶时效处理均能够提高5083铝合金的超塑性能。本文研究发现,三种合金均在550℃,8.33×10-4s-1初始应变速率下获得最佳超塑性性能。其中,经固溶时效处理A合金超塑性性能最好,延伸率达到570%。在不同退火制度中,A合金440℃退火,B、C合金420℃退火的拉伸性能好于其它退火制度。拉伸力学特征显示,A、B合金固溶时效态的载荷及真应力高于其它状态,在退火制度中,随退火温度的升高载荷及真应力略有下降。应变速率敏感性指数m随应变速率的升高呈先升后降的变化规律,固溶时效态的A合金在550℃,初始应变速率为8.33×10-4s-1下拉伸时,m值最高,为0.58。通过对三种合金不同状态下的组织分析发现,经过退火及固溶时效处理的合金中,小于5μm的析出相增加,该相主要是Mg2Al3和MnAl6;Mg2Al3相在拉伸温度下保温时发生回溶,但经固溶时效处理的试样在拉伸温度下保温后,第二相仍多于退火状态在相同温度下保温后第二相。晶粒在300℃、330℃退火时较粗大,其余退火制度下,晶粒随退火温度的升高略有长大,但均小于300℃、330℃退火时的晶粒尺寸,且趋于等轴。空洞的形成和连结是材料断裂的根源,空洞一般在晶界及第二相处形核,这与动态再结晶形核点相同,新的再结晶晶核的形成能松弛空洞处的应力集中,因此动态再结晶对空洞的形核和长大有抑制作用。
索忠林[4]（2006）在《金属塑性与超塑性拉伸失稳及其力学解析》文中认为本论文主要讨论和研究了理想试样的超塑性变形的稳定性。文中建立了描述拉伸变形过程的模型,定义和讨论了变形过程的四个失稳状态,指出Considère、Hart、Ghosh和Jonas所提出的稳定性准则描述的是应变速率敏感性材料在不同变形路径下的失稳发生。γ= 1描述的是恒应变速率拉伸变形中的失稳,γ= 1 + m描述的是恒速率拉伸变形中的失稳,而γ= 1 ? m描述的是定载荷拉伸变形过程中的失稳。由于在定载荷拉伸变形过程中,载荷是恒定的,因此载荷不能做为判断失稳的参考量,故Hart将试样截面积的变化做为判断失稳的参考量。结合数学模型给出了应变速率波动模型,利用数学模型解出了全面反映力学参量与材料参数之间关系的超塑性流动方程。对理想试样的四个失稳状态的失稳应变进行了预测,借助于数值计算的技巧给出了非理想试样断裂应变的预测公式。
芮玉龙[5]（2006）在《Al-Mg-Sc合金超塑性能及其胀形工艺仿真的研究》文中研究指明Al-Mg-Sc合金有较高的强度和韧性,优良的耐蚀性和可焊性,有极好的超塑性,在汽车和航空工业有很好的应用前景。常温下该合金延伸率低,塑性加工困难。在超塑性状态下有很高的延伸率,Al-Mg-Sc合金超塑性研究成为当前研究的一个热点。本文完成的是北京航空材料研究所的一项研究课题,研究Al-6Mg-0.2Sc合金的超塑性能和胀形工艺。首先进行单向拉伸试验并进行有限元模拟,得到在450℃,以2×10-3s-1等应变速率变形,有超过300%的最大延伸率。建立半球形和盒形件的有限元模型,进行等应变速率胀形的模拟,得到压力-时间曲线。并按照仿真结果进行等应变速率胀形实验,得到的厚度分布结果与模拟值非常吻合。超塑性胀形存在厚度分布不均和空洞等缺点。本文通过正反向超塑性胀形的有限元模拟,改善半球形件的厚度分布,模拟结果显示正反胀形半球形件,球顶点处厚度减薄率降低约10%,并进行了实验验证。通过增加胀形背压,降低成形件的空洞率,结果显示背压对于空洞率的降低有比较明显的作用,适当的背压甚至可以基本消除应变不是特别大时的空洞。
李跃宇,刘树春,汪冰,舒小平[6]（2004）在《超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究》文中研究表明均匀变形条件是超塑性材料迭到很高塑性的一个条件。文章用塑性基本理论导出幂硬化特性的在单向拉伸时均匀变形条件,它适用范围较广,幂硬化塑性材料的均匀变形条件是它的一个特例。从该均匀变形条件可以看到W.A.Backofen所提出的超塑性材料不可能有绝对意义上的均匀变形,但可以通过分析颈缩的速度和应变速率敏感性指数m来分析超塑性的高低。
二、超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究（论文提纲范文）
（1）Ti-55钛合金板材的超塑性变形及组织演变（论文提纲范文）
| 1实验 |
| 2结果与讨论 |
| 2.1超塑性拉伸变形行为 |
| 2.2不同变形条件下的显微组织 |
| 2.2.1不同温度条件下的变形显微组织 |
| 2.2.2不同应变速率条件下的变形显微组织 |
| 2.2.3不同变形程度下的变形显微组织 |
| 3结论 |
（2）考虑晶粒长大效应的超塑性材料稳定性分析（论文提纲范文）
| 1 考虑晶粒变大的稳定性准则的一般公式 |
| 2 稳定性准则和临界失稳应变的具体表达式 |
| 3 算例 |
| 4 结论 |
（3）退火及固溶时效对5083铝合金超塑性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超塑性的发展概况 |
| 1.2.1 国外超塑性的发展 |
| 1.2.2 国内超塑性的发展 |
| 1.3 Al-Mg合金中合金元素及第二相的作用 |
| 1.3.1 Al-Mg合金中合金元素 |
| 1.3.2 Al-Mg合金相变过程 |
| 1.4 超塑性变形概述 |
| 1.4.1 超塑变形特点 |
| 1.4.2 超塑性变形微观机理研究 |
| 1.4.3 超塑性的力学性能 |
| 1.4.4 超塑性能的影响因素 |
| 1.4.5 超塑变形过程中晶粒长大 |
| 1.5 超塑性变形过程空洞特征研究 |
| 1.6 本文选题意义与研究内容 |
| 第2章 材料及试验方法 |
| 2.1 试验方案 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 热处理工艺 |
| 2.3.2 合金拉伸性能测试 |
| 2.3.3 合金金相组织观察和定量金相分析 |
| 2.3.4 扫描电镜分析(SEM) |
| 2.3.5 透射电镜样品的制备与观察 |
| 2.3.6 X射线衍射物相分析(XRD) |
| 第3章 合金的超塑性能及力学行为 |
| 3.1 合金超塑性能 |
| 3.1.1 合金延伸率随应变速率的变化 |
| 3.1.2 合金延伸率随温度的变化 |
| 3.2 合金的力学行为 |
| 3.2.1 A合金变形的应力－应变曲线 |
| 3.2.2 B合金变形应力－应变曲线 |
| 3.2.3 C合金变形的应力－应变曲线 |
| 3.3 合金应变速率敏感性系数m值 |
| 3.3.1 m值计算方法 |
| 3.3.2 合金m值变化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 合金的显微组织 |
| 4.1 轧制状态组织 |
| 4.2 退火及固溶时效态显微组织 |
| 4.2.1 A合金的显微组织 |
| 4.2.2 B合金的显微组织 |
| 4.2.3 C合金的显微组织 |
| 4.2.4 分析讨论 |
| 4.3 超塑变形前显微组织 |
| 4.3.1 合金第二相变化 |
| 4.3.2 晶粒变化 |
| 4.3.3 分析讨论 |
| 4.4 超塑变形显微组织 |
| 4.4.1 超塑变形后晶粒变化 |
| 4.4.2 不同拉伸温度下的变形组织 |
| 4.4.3 不同初始应变速率的变形组织 |
| 4.5 超塑变形机理 |
| 4.5.1 位错运动调节 |
| 4.5.2 动态再结晶协调机制 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 合金超塑变形的空洞与断裂行为 |
| 5.1 合金超塑变形中空洞的形核及其原因 |
| 5.1.1 第二相处形核 |
| 5.2 合金超塑变形中空洞的长大规律 |
| 5.3 空洞形核、长大的影响因素 |
| 5.3.1 动态再结晶影响规律 |
| 5.3.2 应变速率对空洞的影响规律 |
| 5.3.3 温度的影响规律 |
| 5.4 合金超塑变形中的断裂行为 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附表 |
| 致谢 |
（4）金属塑性与超塑性拉伸失稳及其力学解析（论文提纲范文）
| 第1章 绪 论 |
| 1.1 失稳的定义及其判定准则 |
| 1.1.1 失稳判定准则γ= 1 |
| 1.1.2 失稳准则γ= 1 -m |
| 1.1.3 失稳准则γ= 1 + m |
| 1.1.4 J. J. Jonas 带缺陷的失稳准则 |
| 1.1.5 Hutchinson 的长波长线性分析 |
| 1.1.6 I.-H. Lin 的失稳理论 |
| 1.1.7 Li Chuan Chung 的失稳理论 |
| 1.2 失稳的扩散速率(不稳定性的发展)及m 、n和各种缺陷对失稳的影响 |
| 1.2.1 Hart 的非均匀性发展 |
| 1.2.2 Jonas 的缺陷及其对拉伸稳定性的影响 |
| 1.2.3 Ghosh 的失稳扩散理论 |
| 1.2.4 Hutchinson 的非线性长波长失稳扩散理论 |
| 1.2.5 Nichols 的失稳扩散 |
| 1.2.6 Kocks 的应变速率梯度的变化 |
| 1.2.7 I.-H.Lin 的截面斜率的发展变化 |
| 1.2.8 畑山东明的非均匀变形行为 |
| 1.2.9 Farghalli 的局部流动和颈缩形成 |
| 1.3 失稳应变与断裂应变的预测以及m 、n 值对失稳应变与断裂应变的影响 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 1.4.1 问题的提出 |
| 1.4.2 本论文的整体思路与研究内容 |
| 第2章 超塑性拉伸变形的数学模型及稳定性分析 |
| 2.1 数学模型的建立 |
| 2.1.1 基本公式 |
| 2.1.2 模型的建立 |
| 2.2 稳定性分析 |
| 2.3 模型解析 |
| 2.3.1 定载荷情况 |
| 2.3.2 恒应变速率情况 |
| 2.3.3 恒速率情况 |
| 2.4 模型的应用 |
| 2.4.1 应变速率敏感性指数m 与应变硬化指数γ的量纲 |
| 2.4.2 本构方程σ= kε~m 的本质 |
| 2.5 本章结论 |
| 第3 章 超塑性变形的四个失稳状态 |
| 3.1 载荷失稳与几何失稳 |
| 3.1.1 载荷失稳 |
| 3.1.2 几何失稳 |
| 3.2 应力失稳 |
| 3.3 断裂失稳 |
| 3.4 本章结论 |
| 第4 章 超塑性拉伸变形的应变速率波动模型 |
| 4.1 超塑性材料的应变速率敏感性 |
| 4.2 超塑性拉伸变形的应变速率波动模型 |
| 4.3 建立新的本构方程 |
| 4.4 本章结论 |
| 第5 章 非理想试样超塑性拉伸变形与失稳应变、断裂应变的预测 |
| 5.1 带缺陷试样的超塑性变形行为 |
| 5.2 颈缩变化对超塑性拉伸变形的影响 |
| 5.2.1 定载荷拉伸下非均匀发展 |
| 5.2.2 恒应变速率拉伸下非均匀发展 |
| 5.2.3 恒速率拉伸下非均匀发展 |
| 5.2.4 恒应力拉伸下非均匀发展 |
| 5.3 失稳应变的预测 |
| 5.3.1 载荷失稳应变 |
| 5.3.2 几何失稳应变 |
| 5.3.3 应力失稳应变 |
| 5.3.4 断裂失稳应变 |
| 5.4 带缺陷试样的断裂应变 |
| 5.4.1 几何缺陷下试样的断裂应变 |
| 5.4.2 机械缺陷下的断裂应变 |
| 5.4.3 混合缺陷下试样的断裂应变 |
| 5.5 本章结论 |
| 第6 章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间公开发表的学术论文 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
（5）Al-Mg-Sc合金超塑性能及其胀形工艺仿真的研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超塑性 |
| 1.2.1 超塑性的发展概况 |
| 1.2.2 超塑性材料的特点 |
| 1.2.3 超塑性的分类 |
| 1.2.4 超塑性成形的优点和问题 |
| 1.2.5 超塑性的研究现状 |
| 1.3 AL-MG-SC 合金 |
| 1.3.1 Al-Mg-Sc 合金的发展概况 |
| 1.3.2 Al-Mg-Sc 合金的应用 |
| 1.4 本课题的意义及主要内容 |
| 1.4.1 课题的意义 |
| 1.4.2 课题的主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 超塑性成形基本理论及有限元理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 几何非线性问题 |
| 2.2.1 变形和位移 |
| 2.2.2 应变度量 |
| 2.2.3 应力度量 |
| 2.3 非线性材料屈服准则 |
| 2.3.1 Trasca 屈服准则 |
| 2.3.2 Mises 屈服准则 |
| 2.4 超塑性基本理论 |
| 2.4.1 超塑性本构方程 |
| 2.4.2 超塑性板料基本假设 |
| 2.4.3 超塑性板料屈服准则 |
| 2.5 非线性有限元分析的基本算法 |
| 2.5.1 一般迭代法 |
| 2.5.2 Newton-Raphson 方法 |
| 2.5.3 修正的Newton-Raphson 方法 |
| 2.5.4 增量法 |
| 2.5.5 弧长法 |
| 2.6 板成形中的数值模拟软件 |
| 2.6.1 板成形数值模拟的发展 |
| 2.6.2 MARC 软件 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 超塑性拉伸试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 流变应力表达式的研究 |
| 3.3 单向拉伸试验 |
| 3.3.1 试验原理 |
| 3.3.2 试验方法 |
| 3.3.3 试样的加工及试验设备 |
| 3.3.4 试验方案 |
| 3.4 现象分析及数据处理 |
| 3.4.1 数据处理 |
| 3.4.2 超塑性最佳温度点确定 |
| 3.4.3 最佳应变速率的确定 |
| 3.5 恒应变速率拉伸有限元模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 超塑气压胀形研究 |
| 4.1 超塑性自由胀形的JOVANE解析法 |
| 4.2 半球胀形有限元模拟 |
| 4.2.1 有限元模型建立 |
| 4.2.2 参数的设定 |
| 4.2.3 仿真结果 |
| 4.3 半球胀形实验 |
| 4.4 盒形件超塑性胀形的有限元模拟 |
| 4.4.1 有限元模型建立 |
| 4.4.2 有限元参数设置 |
| 4.4.3 模拟结果 |
| 4.5 盒形件胀形实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 改善胀形性能的研究 |
| 5.1 正反超塑性胀形 |
| 5.1.1 正反向胀形原理 |
| 5.1.2 有限元模型建立 |
| 5.1.3 有限元仿真结果 |
| 5.1.4 正反胀形实验 |
| 5.1.5 胀形仿真与实验的结果比较 |
| 5.2 增加背压胀形 |
| 5.2.1 空洞形成机理 |
| 5.2.2 增加背压实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要工作 |
| 6.2 本文结论 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（6）超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 超塑性材料的均匀变形条件 |
| 2 结论 |
四、超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究（论文参考文献）
- [1]Ti-55钛合金板材的超塑性变形及组织演变[J]. 刘章光,李建辉,李培杰,高海涛,熊亮同. 稀有金属, 2017(12)
- [2]考虑晶粒长大效应的超塑性材料稳定性分析[J]. 李跃宇,刘树春. 力学季刊, 2013(04)
- [3]退火及固溶时效对5083铝合金超塑性的影响[D]. 李敏霞. 哈尔滨工业大学, 2008(S2)
- [4]金属塑性与超塑性拉伸失稳及其力学解析[D]. 索忠林. 吉林大学, 2006(09)
- [5]Al-Mg-Sc合金超塑性能及其胀形工艺仿真的研究[D]. 芮玉龙. 南京航空航天大学, 2006(10)
- [6]超塑性材料的单向拉伸均匀变形和颈缩速度的研究[J]. 李跃宇,刘树春,汪冰,舒小平. 南通大学学报报(自然科学版), 2004(04)