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第 卷 第 期
年 月
武 汉 理 工 大 学 学 报
JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
Vol No
Jun
doi
j
issn
烧 结 材 料 变 形 能 量 方 程 在 上 限 分 析 中 的 应 用
秦训鹏
武汉理工大学汽车工程学院 武汉 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室 武汉
摘 要 根据烧结材料塑性变形规律 推导出密度间断将导致法向速度间断 在变形能量方程中 等效应力采用后继
屈服强度 速度间断值既要考虑切向速度间断 又要考虑法向速度间断 烧结材料变形能量方程奠定了上限分析法的基
础 通过上限法分析烧结材料轴对称挤压塑性变形 理论计算值与实验结果一致
关键词 烧结材料 塑性变形 能量方程 速度间断 上限法
中图分类号 TF 文献标识码 A 文章编号
The Energy Equation of Plastic Deformation for Sintered Powder
Materials and Its Application in Upper Bound Analysis
QI N X un
p
en
g
School of Automotive Engineering Wuhan University of Technology Wuhan China
Hubei Key Laboratory of Advanced Technology of Automotive Parts Wuhan China
Abstract According to the ways of plastic deformation for sintered powder materials it is analyzed that the discontinu
ousness of density induces it of normal velocity in the deformed body In deformation energy equation the equivalent stress
is the following yield strength and the discontinuous quantity of the velocity includes both it of normal and tangential The
deformation energy equation is the foundation of upper bound method The axisymmetric extrusion deformation of sintered
p
owder copper is analyzed by means of upper bound method and the theoretical solution is in good agreement experimental
result
Key words
sintered materials
p
lastic deformation energy equation velocity discontinuous upper bound
method
收稿日期
基金项目 国家自然科学基金面上项目和武汉市学科带头人计划项目
作者简介 秦训鹏 男 博士 教授级高级工程师 Email
q
xp hotmail com
烧结材料特别是粉末冶金材料具有成分易调节 显微组织均匀 无成分偏析等优点 可以获得传统熔铸
方法无法获得的材料成份 组织并利于实现精确成形 在机械 汽车 电子 能源 航空航天等许多领域得到了
广泛的应用 传统的烧结材料是通过粉末压制 烧结而成 零件内部含有一定数量的孔隙 其密度低于相同
成分的熔铸致密材料 由于孔隙的存在 降低了烧结材料的强度 硬度 冲击韧性等机械性能 从而在工程技
术领域常采用塑性成形方法来提高其提高综合性能并作为最终零件成形的基本工艺方法之一 然而 正是
这些孔隙的存在 烧结材料塑性变形的宏观表现为形状和体积的同时变化 在细微观尺度上则是粉末颗粒的
变形 联结以及内部孔隙形状和体积的改变 致密伴随变形行为同步发生 相互影响 其机理及规律十分复
杂 导致了塑性变形过程中力能计算较为困难 基于传统塑性力学的分析方法 无法得到准确的计算结果
尽管许多学者
对烧结材料塑性变形屈服条件及机理开展了卓有成效的研究 但围绕烧结材料塑性变形力
能计算和分析方法方面的研究工作依然具有很大的探索空间 作者将烧结材料视为可压缩的连续体 通
过研究在体积可压缩情况下 烧结材料塑性变形能量方程的基本形式及其在上限法中的应用 并对烧结材料
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