AZ91鎂合金初始屈服行為和后繼加載屈服行為研究.pdf

1、作為新興金屬材料，鎂合金越來越受到人們的重視。一系列具有優(yōu)良性能的鎂合金被研究者們開發(fā)出來，并投入到實際應用中。如今鎂合金已廣泛應用于汽車、航空航天、3C電子產(chǎn)品和醫(yī)療等領域。人們對鎂合金的需求量也逐年遞增，鎂合金巨大的應用潛力正被不斷挖掘出來。
　　作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，鎂合金的服役環(huán)境往往比較復雜。為了更加科學合理的應用鎂合金，充分發(fā)揮鎂合金的優(yōu)勢，需要對鎂合金進行更加深入的研究。作為重要力學性能指標之一，材料的屈服強度一直

2、是人們關心的對象。大量研究表明，韌性金屬材料大都符合Mises屈服準則。鎂合金由于其特殊的密排六方晶格結(jié)構(gòu)，常溫下可啟動滑移系較少，塑性變形機理十分復雜，適用哪種屈服準則還無定論?；诖?，本文開展的主要工作為：（1）AZ91鎂合金初始屈服行為的實驗研究；（2）采用現(xiàn)有屈服準則理論屈服面與實驗初始屈服面對比，確定AZ91鎂合金符合的屈服準則；（3）AZ91鎂合金屈服后加載面函數(shù)的推導及驗證。
　　采用壓剪試件（SCS）法進行壓剪復合

3、加載實驗，得到AZ91鎂合金在復雜加載狀態(tài)下的力學響應。同時進行了單軸拉伸、單軸壓縮和“帽型”剪切試驗，對AZ91初始屈服面進行實驗測量?？紤]到應變率對材料力學行為的影響，所有的實驗都設計了三種加載速度，分別為4.8mm/s，48mm/s,480mm/s。通過對實驗應力應變曲線的觀察可以發(fā)現(xiàn)，AZ91鎂合金具有明顯的應變率敏感性。在彈性階段，隨著應變率的增大，彈性模量變小，屈服強度下降；在塑性階段，隨著應變率的增大，材料應變硬化率提高。

4、
　　整理不同加載條件下的實驗數(shù)據(jù)，得到AZ91鎂合金實驗初始屈服軌跡。將其與現(xiàn)有屈服準則理論初始屈服面對比，發(fā)現(xiàn)橢圓屈服準則理論屈服面和實驗屈服軌跡擬合的較好，可以采用橢圓屈服準則來判斷AZ91鎂合金是否屈服。在確定了AZ91鎂合金初始屈服面的函數(shù)表達式后，基于等向強化假設，引入多項式函數(shù)擬合拉伸、壓縮、剪切變形的塑性應力應變曲線，推導出AZ91鎂合金的后繼加載面演化函數(shù)，并用實驗數(shù)據(jù)檢驗其可靠性。在此基礎上，考慮應變率對材料力