活塞用铝合金材料蠕变本构模型对比
2022-07-13何联格苏建强石文军
内燃机学报 2022年4期
关键词:模型
何联格 ,周 蓝,苏建强,张 斌,石文军
(1. 重庆理工大学 汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室,重庆 400054; 2. 重庆理工大学 车辆工程学院,重庆 400054;3. 重庆青山工业有限责任公司,重庆 402761)
蠕变是指材料在高温和低于材料宏观屈服极限应力下所发生的缓慢塑性应变[1-2],蠕变的发生造成了材料内部的蠕变损伤.材料的蠕变变形行为可以通过蠕变本构模型进行数学描述,蠕变问题的研究主要是针对不同的材料构造合适的蠕变本构模型,来对蠕变3个阶段进行准确描述和分析.刘贤翠等[3]研究了330铝合金的蠕变变形行为,采用弹性模量归一化应力幂律蠕变本构模型,对试验数据进行线性拟合,建立了描述稳态蠕变速率、应力与温度三者之间关系的本构方程.Xu等[4]针对Al-Zn-Mg-Cu铝合金变温双级蠕变时效过程,建立了一种考虑蠕变应变与屈服强度的本构模型,拟合获得了模型参数.国外学者对蠕变本构模型的研究中,建立了适用于多种材料的蠕变本构模型[5-6].Maximov等[7]研究了2024-T3铝合金的应变硬化和蠕变行为,建立了幂律温度相关的蠕变本构模型和非线性运动硬化温度相关模型.
铝合金材料因其强度高、导热系数高、密度低、耐腐蚀且铸造性能好,在内燃机活塞中得到了广泛地应用[8].Hou等[9]研究发现,硅可以改善铸件的性能,提高其耐磨性,降低铝合金的热膨胀系数.此外,铜也是铝合金中的一种附加元素,其目的是改善铝合金的高温力学性能[10-11].因而Al-Si-Cu系列合金被广……
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