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【讲座信息】朱一林:金属材料有限变形热-力耦合循环本构模型研究

作者:  时间:2017-10-16 11:34  浏览:129

主讲人简介:

朱一林,男,1988年3月生,西南交通大学博士,力学学会会员,成都大学建筑与土木工程学院特聘副研究员。本科和博士毕业时均荣获“四川省优秀毕业生”称号。目前主持国家自然科学基金青年科学基金项目1项,主研国家杰出青年基金和重点项目各1项。主要从事材料循环本构关系、多场耦合问题、生物力学、拉胀结构材料以及疲劳损伤方面的研究。在《International Journal of Plasticity》、《International Journal of Mechanical Sciences》、《Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials》、《Journal of Biomechanics》以及《ASME-Journal of Applied Mechanics》等国际固体力学、材料科学权威期刊上发表SCI论文17篇,Google Scholar引用130余次。另外,目前为《International Journal of Plasticity》、《Acta Biomaterialia》、《Material & Design》和《International Journal of Mechanical Sciences》等期刊审稿人。

主讲内容:

航空航天、压力容器、核动力管道及高速铁路等工程领域中,金属材料和结构件通常承受复杂循环载荷作用。变形的循环累积引起的疲劳失效是其最主要的一种失效模式。同时,金属材料的循环塑性变形(尤其是大变形循环塑性变形)过程中塑性功产生的热量会导致材料和结构件的温度持续升高。温度的升高一方面会影响结构件周围热敏元件的正常工作;另一方面会使材料软化,进而产生更多的塑性耗散,热软化和塑性耗散的交互作用会导致非常大的塑性变形,大大加速材料和结构件的疲劳失效。因此,金属材料在循环变形过程中的大变形热-力耦合效应需要在结构设计和寿命预测时予以重点考虑。本讲座将系统介绍金属材料的大变形热力耦合循环变形响应以及循环本构模型研究。

报告主要内容如下:

(1)首先,介绍在实验室环境下,316L不锈钢材料在单轴拉伸载荷、单轴和非比例多轴应变和应力控制循环载荷下的热—力耦合变形行为。重点考查考察材料的率相关行为、应变幅值相关的循环硬化-软化—硬化特性、应力水平和加载路径对循环变形(包括棘轮变形)的影响以及变形过程中内部热效应形成机制。

(2)然后,基于热力学定律及对数应力率,首先在有限变形框架下建立严格自洽的热-力耦合循环本构框架(弹-塑性和弹-粘塑性均适用);然后在建立的框架下,结合316L不锈钢的实验研究成果建立热-力耦合弹-粘塑性本构模型。

(3)最后,通过对所建立的模型的有限元实现,利用有限元方法对316L不锈钢的单调拉伸行为、单轴和和非比例多轴循环变形行为及变形过程中的热效应进行合理的模拟和预测。

讲座时间:2017年10月17日(星期二)19:00

讲座地点:综合A128室

       主办单位:建筑与土木工程学院