AZ31镁合金绝热剪切数值模设计（代写材料工程毕业设计）
摘要：镁合金是一种典型的强度较低、热导率较高的材料。按照通常的规律在外载荷作用下镁合金应该很难发生绝热剪切变形局域化过程及绝热剪切带。但此实验镁合金在高速冲击作用下可以产生变形局域化，包括孪晶带的变化和滑移的变化并且其形成条件与冲击速度（加载应变率）密切相关。本文采用ANSYS对SHPB加载条件下镁合金进行3D数值模拟，数值重现高应变条件下的绝热剪切变形历程。材料本构方程采用粘塑性Johnson-Cook本构关系。所得模拟结果于实验结果基本一致，应力集中于试样拐角处，拐角处也出现一定的应变集中区。
关键词：绝热剪切带；数值模拟；SHPB；冒状试样；AZ31
The adiabatic shear simulation of AZ31 magnesium alloy
Abstract:Magnesium alloy is a typical low intensity, high thermal conductivity material. According to the usual rules, Magnesium alloy under external load should be difficult to place the process of adiabatic shear localization and adiabatic shear band. However, results show that the role of magnesium alloys in impact loading may be localized deformation, including changes in twins and slip with the changes and the conditions of its formation is closely related to the high-speed impact.The 3D numerical simulations of magnesium alloy under SHPB loading conditions are obtained by ANSYS. The constitutive equation of AZ31 was Johnson-Cook constitutive relation, based on the formation of adiabatic shear collapse stress criterion and the equivalent stress - time curve analysis of adiabatic shear deformation.The simulation results are in good agreement with the experimental ones. It is found that a large part of plastic strain is concentrated in each corner of the hat-shaped specimen.
Keywords: adiabatic shear band; numerical simulation; SHPB; hat-shaped specimen; AZ31
目录
第1章 前言 2
1.1 镁合金的特点及分类 2
1.2 镁合金国内外的发展及应用 3
1.3 利用LS-DYNA镁合金的模拟时的分析流程 4
1.4 数值模拟在金属研究中的作用 5
1.5 本课题的研究意义 6
第2章 模拟准备及方法 7
2.1 模拟试件材料 7
2.1.1 材料成分 7
2.1.2 AZ31镁合金中合金元素对合金性能的作用 7
2.1.3 材料力学性能 8
2.1.4 帽型试件尺寸 9
2.2 模拟方法及原理 9
2.2.1 模拟软件 9
2.2.2 前处理过程（Preprocessing） 10
2.2.3 解算器（solution）求解 11
2.2.4 后处理（Post-processing） 12
第3章 模拟结果 13
3.1 本构方程的建立 13
3.2 前处理阶段 15
3.2.1 在418N的冲击力下应力变化 17
3.2.2 在818N的冲击力下应力变化 21
第4章 结论 27
参考文献 28
参考文献
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