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沈明杰

报告题目:

热压缩载荷作用下CNTs/Mg复合材料的细观模拟及组织性能表征

报告人:

沈明杰

所在单位:

陕西科技大学


报告人简介

沈明杰,陕西科技大学机电工程学院副教授。2014年12月在哈尔滨工业大学材料学专业获得博士学位。目前主要研究新型镁基复合材料的先进制造及结构功能一体化,在镁基复合材料强韧化机理研究中取得重要进展。以此为基础,开发出结构规范、孔径可控的介孔纳米强化相规模化合成新技术,解决了传统实心纳米强化相强韧增长乏力的症结,保障了镁基复合材料强韧平衡与协调,并在电子封装等领域积极推广与示范。同时,把生物结构材料的异质构型创造性地应用于复合材料层状结构控制,揭示了宏观层参数与混晶组织以及亚结构间的关联关系,据此开发出高质量镁基复合材料制造新技术,以第一完成人获陕西高等学校科学技术研究优秀成果二等奖1项,授权发明专利10项,发表SCI论文40余篇。作为项目负责人主持国家自然科学基金1项、省部级项目4项。

摘要

复合材料的真应力-真应变预测对于理解热加工工艺在变形阶段的影响具有重要意义。由于非均质镁基复合材料具有复杂的结构,有限元建模较为困难、计算精度也较低。基于此,通过构建应力软化修正本构编写VUMAT子程序,并对复杂的细观结构进行解耦,分析该复合材料在热变形阶段流变应力的变化情况,建立动态材料模型的加工图。相比传统 Arrhenius 本构方程而言,本方法提高了复合材料流变软化阶段的模拟准确性,解决了全局流变应力表征的难题。本文结合热加工图以及微观组织观察得出CNTs/Mg复合材料适宜热加工区域的变形参数,为复合材料热加工工艺设计提供了可靠、真实、有效的依据。