【摘 要】
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基于Johnson-Cook本构模型研究钨合金的本构关系,并对拟合结果进行了验证分析。采用ANSYS-LS/DYNA有限元软件,模拟了温度(298K～623K)和应变率(102～103s-1)范围内传统粗晶93W-4.
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基于Johnson-Cook本构模型研究钨合金的本构关系,并对拟合结果进行了验证分析。采用ANSYS-LS/DYNA有限元软件,模拟了温度(298K～623K)和应变率(102～103s-1)范围内传统粗晶93W-4.9Ni-2.1Fe和两种晶粒尺寸不同的93W-4.9Ni-2.1Fe+0.03%Y分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar,SHPB)实验下的力学行为。分析绝热剪切带(ASB)的萌生和扩展,比较晶粒尺寸和添加稀土元素Y对绝热剪切敏感性的影响。(1)利用最小二乘法拟合了JC模型的参数,实验值和预测值的最大相对误差为10%。由于极限强度和应变率是近似指数关系,对模型中的应变率敏感系数C进行了修正,修正后预测结果与实验数据吻合度好,最大相对误差为-3.4%。(2)当应变率大于1100s-1时,应力达到最大值后迅速下降至峰值的80%以上,出现了ASB,材料无裂纹出现。当应变率大于2340s-1时,下冲击面的单元沿着与挤压方向呈45。变形失效,最后材料在剪切带处发生断裂。高温条件下,所形成的ASB与室温下的形状差异不大,但是室温下ASB的萌生时间提前了。(3)通过比较三种钨合金的模拟结果可以得出,细晶钨合金93W-4.9Ni-2.1Fe+0.03%Y(90min)在相同的条件下更易于形成ASB,晶粒细化和添加稀土元素由于能够降低动态变形中的硬化效应,同时减低了绝热剪切形成所需要的临界剪切应变Yc,所以能够提高材料的绝热剪切敏感性。细晶钨合金的绝热剪切失稳与绝热温升、晶粒尺寸
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