摘要金属材料的塑性变形，就是说金属零件在作用力的作用之下发生不可逆的变形。它的基本的方式主要包括以下几个方面：滑移、孪生以及扭曲。近几十年来，大部分实验和理论被许多学者用来研究金属单晶以及多晶材料的微观机理和内在联系。然而，绝大部分的研究由于未显含金属材料循环变形的微观机理，传统的唯象学模型在模拟金属多晶材料的循环变形时有很大的局限性。87564

为了考虑金属多晶材料在外加力作用下发生的棘轮变形过程中位错亚结构的变化规律和得到单晶和多晶材料的棘轮变化准则以及塑性晶体的微观机理，并通过一定的尺度法则将实验结果所得到的模型传达到多晶体材料。本论文通过实验研究和模型预测，从体心立方的20碳钢的单拉、在应变控制条件下和不对称情况下的应力控制循环的变形行为（棘轮行为）得到了深入的分析。

毕业论文关键词  20碳钢  循环加载  微观机理  晶体塑性  位错组态

毕业设计说明书外文摘要

Title  Experimental and modeling study on the cyclic deformation of BCC 20 carbon steel         

Abstract The plastic deformation of metal is the permanent deformation of the metal part under the action of external force, which has the basic ways of slip, twinning and distortion。 In recent decades, the cyclic constitutive relationship of metallic materials was extensively observed and modeled。 However, most of the existing models don’t show the microscopic mechanism of cyclic deformation of metal materials。 The traditional phenomenological model has great limitations in simulating the cyclic deformation of metallic polycrystalline materials。

In order to consider the evolution law of the dislocation substructure in cyclic deformation of metallic materials and establish constitutive model of cyclic crystal plasticity on single crystal scale, by a certain scale transition rule the model is extended to metal multi crystal。 In the thesis, we analysis the deformational behavior of the body centered cubic 20 carbon steel’s the uniaxial tension, the strain cycle and the non symmetric stress control cycle by means of simulation and experiment。

Keywords  20 carbon steal  cyclic loading  micro-mechanism   crystal plasticity dislocation patterns

目   次

1  引言 1源-于,优~尔^论=文.网www.youerw.com 原文+QQ7520~18766

2  金属循环本构模型的研究3

3  体心立方20碳钢实验及模拟 5

3。1  单轴拉伸实验5

3。2  应变控制实验9

3。3  非对称应力控制循环实验11

结论  15

致谢  17

参考文献18

1  引言

金属的循环变化本构关系一直是力学包括固体力学等分支研究的热门之一，其中塑性变形又尤为重要。塑性变形指的是材料（主要有固体物质和流体物质）在特定的环境下，例如在外加的作用力下发生变形等状况，当作用在该物体上的力突然不再作用时该材料或物质不在保持原有的状态的一种情景。在狭义状况上来说，当施加的外力打破材料内部的平衡，使非常多的原子从原来的平衡位置到另一个平衡位置。通过大量的实验证明，紧密排列的具有六方结构的金属塑性最不好，体心立方结构的金属中等，面心立方结构的金属塑性最好。From+优 尔-论+文W网www.youerw.com 加QQ752018`766

上文已经说过，晶体的滑移以及孪生是单晶体发生塑性变形行为时的两种非常重要的手段。滑移就是当外加力作用于晶体材料时，材料的晶体某一部分在晶向或者晶面方向发生有着相对性的滑动，这种方式叫做滑移。其中，这个晶面我们称为滑移面；这个晶向我们称为滑移方向。滑移会使原子团从一个平衡地点转向其他的平衡地点，从而就广义上我们会发现材料发生塑性方式的变形行为。不同的金属材料，所要施加的使晶体发生滑移的外力也是不同的，只有当切应力大于滑移所需要满足的条件时材料才会发生滑移现象。孪生，是在外力作用在材料上时，晶体的某一局部相对于另一局部发生位向方向的移动。同样是顺着特定的晶向和晶面，这个晶面叫做孪生面，晶向叫做孪生方向。最后孪生发生之后是晶体的某一部分与原来未发生孪生时的晶体位向处于对称的位置。对于我们要讨论的体心立方20碳钢来说，孪生是会时常发生的。论文网