Zr-4合金各向異性單軸棘輪行為研究.pdf

1、本文對(duì)核電站中廣泛使用的核燃料包殼材料Zr-4合金在室溫下進(jìn)行了一系列單調(diào)拉伸、壓縮和單軸棘輪試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明該材料在室溫下:(1)呈現(xiàn)出明顯的率相關(guān)性和粘塑性的力學(xué)行為特征;(2)拉伸和壓縮方向表現(xiàn)出初始各向異性的力學(xué)行為;(3)在變平均應(yīng)力方向的單軸棘輪試驗(yàn)中展現(xiàn)出明顯的各向異性棘輪行為,壓縮平均應(yīng)力方向的棘輪應(yīng)變水平明顯低于拉伸方向;(4)棘輪應(yīng)變水平隨平均應(yīng)力和應(yīng)力幅值的增大而提高,隨應(yīng)力率的增大而降低;(5)單軸棘輪行為

2、受加載歷史影響顯著:相同的加載條件下,有加載歷史的試樣棘輪應(yīng)變水平要比無加載歷史的低;高應(yīng)力水平和低應(yīng)力率的加載歷史會(huì)抑制后續(xù)的低應(yīng)力水平和高應(yīng)力率下的棘輪應(yīng)變累積,導(dǎo)致棘輪效應(yīng)趨于安定。反之,對(duì)棘輪應(yīng)變的累積影響不大。
　　Zr-4合金材料初始拉伸和壓縮方向的力學(xué)性能差異,尤其是屈服應(yīng)力的差別,導(dǎo)致了其在變平均應(yīng)力方向棘輪試驗(yàn)中展現(xiàn)出各向異性行為。在粘塑性本構(gòu)框架下,以O(shè)hno-Wang隨動(dòng)強(qiáng)化準(zhǔn)則為基礎(chǔ),通過引入屈服準(zhǔn)則中一個(gè)