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揭示球墨铸铁制造过程中的局部非弹性相互作用:石墨颗粒的亚结构如何在基体中引起残余应力集中。 (英语) Zbl 1441.74085号

摘要:最近的X射线衍射(XRD)测量表明,制造后球墨铸铁中石墨颗粒周围可能存在塑性变形和残余弹性应变场,这可能是由于热收缩中的某些局部失配所致。然而,由于从XRD数据中只能获得弹性应变张量的一个分量,因此相关残余应力场的形状和大小仍然未知。为了弥补这一不足,并为这一尚未探索的课题提供理论见解,本文提出了一种实验与数值相结合的方法。首先,制造相当于球墨铸铁基体的材料,并进行膨胀和高温拉伸试验。随后,设计了一个双尺度层次自上而下模型,并根据收集的数据进行了校准,用于模拟XRD研究中考虑的工业零件制造过程中石墨颗粒与基体之间的相互作用。该模型表明,除了基体的粘塑性变形外,还必须考虑石墨的非弹性变形的影响,以解释XRD应变的大小。此外,该模型表明,用XRD在石墨-基体界面附近记录的大弹性应变扰动并不是由于化学成分的陡峭梯度而产生的伪影,而是对应于形成石墨颗粒内部结构的锥形扇形部分引起的残余应力集中。与通常的看法相反,这些结果表明,一般来说,球墨铸铁零件不能被视为在微观结构范围内无应力。

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74G70型 应力集中,固体力学中的奇点
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