鋼材料參數的案例
什么材料的密度為鋼的5％，但強度卻是鋼的10倍？
麻省理工學院（MIT）的一個研究小組用多材料3D打印機研究了最強的輕質材料之一。通過壓縮和熔化石墨烯片，他們創造出一種密度為鋼的5％、強度為鋼的10倍的材料。
研究人員通過對石墨烯片進行熱和壓力的壓縮，他們最終得到一種堅固而穩定、有點像珊瑚的結構。隨即，科學家們發現：正是這種不尋常的、類似珊瑚的形狀，使得壓縮后的石墨烯變得如此之強，而不是材料本身的性質。因此，通過在塑料等其他更便宜的材料上復制這種3D形式，科學家可以更低的成本實現類似于石墨烯的強度。
當把石墨烯結構壓縮至極限時，研究人員發現他們得到了一種令人難以置信的堅固材料，其密度為鋼的5％，但強度卻是鋼的10倍。通過分析壓縮后的石墨烯片的幾何排列，研究人員能用3D打印機部分重現這種最強材料。
石墨烯有如此優良特性，它會替代鋼鐵嗎？
石墨烯的熱度在不斷上升
自2004年康斯坦丁博士通過膠帶從石墨上分離出石墨烯以來，關于石墨烯的話題就在不斷升溫。
近些年，各類媒體鋪天蓋地的報道終于將石墨烯推向了話題的風口浪尖——醫療、地產、汽車、計算機、生物等行業都與此有關。一時間，石墨烯幾乎成為了前沿科技的代名詞，貌似在對外宣傳時不搭上石墨烯就不算高科技產業。石墨烯為何如此之火，真的會成為繼“煤炭、鋼鐵、硅”之后人類的第四大材料嗎？讓現實發展給我們答案吧。
第一種由單層原子構成的材料
碳原子之間相互連接成六角網格。
展開 新材料！密度為鋼的5％，強度卻是鋼的10倍!
隨即，科學家們發現：正是這種不尋常的、類似珊瑚的形狀，使得壓縮后的石墨烯變得如此之強，而不是材料本身的性質。因此，通過在塑料等其他更便宜的材料上復制這種3D形式，科學家可以更低的成本實現類似于石墨烯的強度。
當把石墨烯結構壓縮至極限時，研究人員發現他們得到了一種令人難以置信的堅固材料，其密度為鋼的5％，但強度卻是鋼的10倍。通過分析壓縮后的石墨烯片的幾何排列，研究人員能用3D打印機部分重現這種最強材料。
石墨烯有如此優良特性，它會替代鋼鐵嗎？
石墨烯的熱度在不斷上升
自2004年康斯坦丁博士通過膠帶從石墨上分離出石墨烯以來，關于石墨烯的話題就在不斷升溫。
近些年，各類媒體鋪天蓋地的報道終于將石墨烯推向了話題的風口浪尖——醫療、地產、汽車、計算機、生物等行業都與此有關。一時間，石墨烯幾乎成為了前沿科技的代名詞，貌似在對外宣傳時不搭上石墨烯就不算高科技產業。石墨烯為何如此之火，真的會成為繼“煤炭、鋼鐵、硅”之后人類的第四大材料嗎？讓現實發展給我們答案吧。
第一種由單層原子構成的材料
碳原子之間相互連接成六角網格。鉛筆里用的石墨就相當于無數層石墨烯疊在一起，而碳納米管就是石墨烯卷成了筒狀。
由于碳原子之間化學鍵的特性，石墨烯很頑強：可以彎曲到很大角度而不斷裂，還能抵抗很高的壓力。而因為只有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，為它帶來了全新的電學屬性。石墨烯在可見光下透明，但不透氣。這些特征使得它適合作為保護層和透明電子產品的原料。
展開 SYSWELD論文：固態相變對P92鋼焊接接頭殘余應力的影響
基于SYSWELD軟件，開發P92馬氏體鋼材料參數文件進行溫度-組織-應力模擬，并采用盲孔法測量焊接殘余應力。
金屬學報論文，第二作者
鏈接地址：http://www.ams.org.cn/CN/Y2016/V52/I4/394
什么材料的密度為鋼的5％，但強度卻是鋼的10倍？
麻省理工學院（MIT）的一個研究小組用多材料3D打印機研究了最強的輕質材料之一。通過壓縮和熔化石墨烯片，他們創造出一種密度為鋼的5％、強度為鋼的10倍的材料。
研究人員通過對石墨烯片進行熱和壓力的壓縮，他們最終得到一種堅固而穩定、有點像珊瑚的結構。隨即，科學家們發現：正是這種不尋常的、類似珊瑚的形狀，使得壓縮后的石墨烯變得如此之強，而不是材料本身的性質。因此，通過在塑料等其他更便宜的材料上復制這種3D形式，科學家可以更低的成本實現類似于石墨烯的強度。
當把石墨烯結構壓縮至極限時，研究人員發現他們得到了一種令人難以置信的堅固材料，其密度為鋼的5％，但強度卻是鋼的10倍。通過分析壓縮后的石墨烯片的幾何排列，研究人員能用3D打印機部分重現這種最強材料。
石墨烯有如此優良特性，它會替代鋼鐵嗎？
石墨烯的熱度在不斷上升
自2004年康斯坦丁博士通過膠帶從石墨上分離出石墨烯以來，關于石墨烯的話題就在不斷升溫。
近些年，各類媒體鋪天蓋地的報道終于將石墨烯推向了話題的風口浪尖——醫療、地產、汽車、計算機、生物等行業都與此有關。一時間，石墨烯幾乎成為了前沿科技的代名詞，貌似在對外宣傳時不搭上石墨烯就不算高科技產業。石墨烯為何如此之火，真的會成為繼“煤炭、鋼鐵、硅”之后人類的第四大材料嗎？讓現實發展給我們答案吧。
第一種由單層原子構成的材料
碳原子之間相互連接成六角網格。
展開 
【材料知識】不銹鋼也會生銹？選擇合適的不銹鋼全靠這張表！
使用機械法只能清理其表面，不能改變材料本身的抗腐蝕能力。因此建議在機械清理后用拋光設備重新拋光，用拋光臘封閉。
儀表常用不銹鋼牌號及性能
1、304不銹鋼。是應用量較大、使用范圍最廣的奧氏體不銹鋼之一，適用于制造深沖成型部件和輸酸管道、容器、結構件、各類儀表本體等，也可以制造無磁、低溫設備和部件。
2、304L不銹鋼。為解決因Cr23C6析出致使304不銹鋼在一些條件下存在嚴重的晶間腐蝕傾向而發展的超低碳奧氏體不銹鋼，其敏化態耐晶間腐蝕能力顯著優于304不銹鋼。除強度稍低外，其它性能同321不銹鋼，主要用于需焊接后又不能進行固溶處理的耐蝕設備和部件，可用于制造各類儀表本體等。
3、304H不銹鋼。304不銹鋼的內部分支，碳質量分數在0.04%—0.10%，高溫性能優于304不銹鋼。
4、316不銹鋼。在10Cr18Ni12鋼基礎上加人鉬，使鋼具有良好的耐還原性介質和耐點腐蝕能力。在海水和其他各種介質中，耐腐蝕性優于304不銹鋼，主要用于耐點蝕材料。
5、316L不銹鋼。超低碳鋼，具有良好的耐敏化態晶間腐蝕的性能，適用于制造厚截面尺寸的焊接部件和設備，如石油化工設備中的耐蝕材料。
6、 316H不銹鋼。316不銹鋼的內部分支，碳質量分數在0.04%—0.10%，高溫性能優于316不銹鋼。
7、317不銹鋼。耐點蝕和抗蠕變能力優于316L不銹鋼，用于制造石化及耐有機酸腐蝕的設備。
8、321不銹鋼。鈦穩定化的奧氏體不銹鋼，添加鈦提高耐晶間腐蝕性能，并具有良好的高溫力學性能，可用超低碳奧氏體不銹鋼代替。除高溫或抗氫腐蝕等專用場合外，一般情況不推薦使用。
9、347不銹鋼。
展開 材料屬性：材料參數、材料方向
材料參數如下，請教一下：
設置沿層理面和垂直于層理面的彈性模量分別為30和20GPa，剪切模量分別為11.5和8.0GPa，泊松比分別為0.32和0.29
①如何設置橫觀各向同性材料參數；
②如何模擬層理角度；
孩子需要詳解o(╥﹏╥)o
大跨度輕鋼屋架吊裝參數設計與施工
吊裝參數確定
2.3.1?鋼絲繩長度計算
（1）將綁扎點設置在屋架上弦桿件中部，吊點位于吊裝單元中間位置，如圖1所示。
（a）
（b）
（c）
圖1?鋼絲繩計算
（a）立面圖；（b）平面圖；（c）鋼絲繩角度
（2）經計算，屋架吊裝時吊繩角度在0°~90°范圍內，隨角度增大而增長，為確保安全，起吊時鋼絲繩角度以60°為最佳。當鋼絲繩角度為60°時長度為10.096?m，鋼絲繩角度為45°時長度為7.13?m。
若鋼絲繩長度小于7?m，屋架上弦桿件會發生變形；而鋼絲繩長度大于10?m時則會導致起吊臂長、高度受限。為合理使用鋼絲繩，延長鋼絲繩使用壽命，選用10?m長鋼絲繩（端部套橡皮）。
2.3.2?吊裝參數計算
因起重臂與所吊屋架邊距離大于300?mm。跨內吊裝時（兩榀屋架組裝后）的計算如圖2所示。
圖2 ?跨內吊裝示意
吊裝參數見表1。設備吊裝參數見表2。
表1?屋架吊裝參數
表2?吊裝參數
3?屋架吊裝技術措施
（1）輕鋼屋架構件在地面進行組裝，組裝平臺須有一定強度，組裝構件應采取可靠的防傾倒措施。若需在高空焊接，必須設置可靠的臨邊防護安全裝置。高空作業人員須正確佩戴防護用具，作業人員應從現場規定的通道通行。
（2）由于輕鋼屋架側向剛度差，扶直時又改變了屋架桿件的設計受力狀況，尤其是上弦桿件節點處易因扭曲應力而損傷屋架，故在扶直輕鋼屋架時綁扎方木對上弦桿進行加強。起重機的吊鉤應與屋架中心重合，綁扎點按圖3設置且左右對稱布置，吊索與水平面的夾角按表1要求設置,最佳吊裝角度為60°。
（a）
（b）
圖3?屋架吊裝點布置
（a）立面圖；（b）平面圖
屋架吊裝前水平置于地面上，按兩榀為一單元組裝焊接，鋼屋架扶直后立即吊裝就位。
展開 混合多材料（鋼/塑/有機材料）車身A柱輕量化開發與驗證
三維材料混合技術
近年來，輕量化已成為汽車行業的關鍵詞，汽車制造商不斷嘗試新方案來減輕車輛重量。其中，創新的結構設計就是一種重要的方法。目前，傳統的純鋼制結構已逐步淘汰，混合材料結構越來越多的被采用。鋁、鎂、鋼、塑料等不同材料的組合將更有針對性的實現性能的提升和重量的減輕。
對于需要承受高應力的碰撞結構件，純金屬結構已逐漸被淘汰。特別是對于新能源汽車，需要創新動力系統設計，以抵消電池帶來的整備質量增加，滿足碰撞安全要求，同時最大化電池安裝空間。為此，保時捷、德國Mitras、薩克森（德國）的輕量化設計中心（Leichtbau-Zentrum Sachsen，LZS）和德累斯頓技術大學的輕量化工程和聚合物技術研究所（ILK）聯合開展了“三維材料混合應用技術”項目，該項目由S?chsische Aufbaubank（SAB）贊助。旨在將先進的材料混合方案應用于車身結構件的開發中，例如圖1所示的混合材料車身A柱。
目前，行業已有將金屬型材與纖維增強復合材料兩種材料混合應用的案例，如圖2。第一種注塑成形部件截面穩定性較好，但整體結構穩定性較差；第二種結構擁有金屬邊緣，其優勢是可以通過點焊、鉚接等常見方式進行連接，但其截面穩定性較差；第三種纖維增強復合材料設計具有較好的穩定性，但整體的剛性較差。同時復合材料的設計需要采用膠粘連接，批量化生產時傳統裝配線需要進行較大的改動。基于三維材料混合技術開發的第四種結構，采用熱成型鋼或冷軋鋼板+有機纖維板局部增強+長纖維增強脊結構實現橫截面穩定。
將該結構應用于B柱的輕量化設計中，與傳統B柱相比，部件數量顯著減少，重量降低14%，能量吸收能力提升25%。
展開 橡膠材料參數參數設定（轉載）
在別的地方看到有關橡膠材料的參數設定的討論，上傳一下，僅供參考
ABAQUS中橡膠大變形問題的一些解決辦法.doc
[forum.simwe.com]橡膠材料在ABAQUS的材料參數設定.rar
材料庫整理（材料基本參數總結）
-----------------僅用于學習交流，不用于營利
主要針對仿真過程中用于判斷材料是否發生屈服或失效，目前暫不太容易梳理材料拉伸曲線，這是一個持續更新和修正的過程
Abaqus材料庫常用材料參數設置
ABAQUS在模擬超彈性的時候，做出如下的假設：
材料行為時彈性；
材料行為時各向同性；
模擬將考慮幾何非線性；
另外，ABAQUS/Standard默認材料是不可壓縮的。ABAQUS/Explicit假設材料是接近不可壓縮的（默認的泊松比是0.475）。彈性泡沫是另一類高度非線性的彈性材料。他們與橡膠材料不同，當承受壓力載荷時，他們具有非常大的可壓縮性。在ABAQUS中，應用不同的材料模型來模擬他們。常用的有多項式模型、Ogden模型、Arruda-Boyce模型、Marlow模型和van der Waals模型等。
在ABAQUS中模擬超彈性材料時，通常使用材料的試驗數據。ABAQUS可以直接地接受試驗數據，并應用最小二乘法擬合出材料的參數曲線。ABAQUS能夠擬合下面的試驗數據：
單軸拉伸和壓縮
等雙軸拉伸和壓縮
平面拉伸和壓縮（純剪）
體積拉伸和壓縮
需要指出，對于超彈性材料的試驗數據必須作為名義應力和名義應變的值提供給ABAQUS。對超彈性材料的模擬，結果的質量強烈的依賴于所提供的材料試驗數據。
_____________________________________
文章來源：有限元在線
展開 
不銹鋼如何選擇焊接材料
在不銹鋼焊接領域,奧氏體不銹鋼占全部不銹鋼用量的80%,因此本文的重點就是奧氏體不銹鋼的焊接。
如何選擇正確的不銹鋼焊材?
如果母材是相同的,首要準則就是“與母材匹配”。例如焊接310或316不銹鋼,就選擇相應的焊材。
焊接異種材料,則遵循選擇與合金元素含量高的母材相匹配的準則。例如焊接304和316不銹鋼,則選擇316型焊材。
但是,也存在很多不遵循“匹配母材”原則的特殊情況,這時就要“查閱焊材選擇表”。例如,304型不銹鋼是最常見的母材,但是沒有304型的焊條。
假如要焊材與母材匹配,如何選擇焊材來焊接304不銹鋼?
焊接304不銹鋼時,使用308型焊材,因為308不銹鋼中的額外元素可以更好的穩定焊縫區域。
308L也是一個可接受的選擇。
展開 不銹鋼材料加工難點分析
不銹鋼材料加工難點主要有以下幾個方面：
1. 切削力大，切削溫度高
該類型材料強度大，切削時切向應力大、塑性變形大，因而切削力大。此外材料導熱性極差，造成切削溫度升高，且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長區域內，從而加快了刀具的磨損。
2. 加工硬化嚴重
奧氏體不銹鋼以及一些高溫合金不銹鋼均為奧氏體組織，切削時加工硬化傾向大，通常是普通碳素鋼的數倍，刀具在加工硬化區域內切削，使刀具壽命縮短。
3. 容易粘刀
無論是奧氏體不銹鋼還是馬氏體不銹鋼均存在加工時切屑強韌、切削溫度很高的特點。當強韌的切屑流經前刀面時，將產生粘結、熔焊等粘刀現象，影響加工零件表面粗糙度。
4. 刀具磨損加快
上述材料一般含高熔點元素、塑性大，切削溫度高，使刀具磨損加快，磨刀、換刀頻繁，從而影響了生產效率，提高了刀具使用成本。
主要是降低切削線速度，進給。采用專門加工不銹鋼或者高溫合金的刀具，鉆孔攻絲最好內冷。
不銹鋼零件加工工藝
通過上述加工難點分析，不銹鋼的加工工藝及相關刀具參數設計與普通結構鋼材料應具有較大的不同，其具體加工工藝如下：
1.鉆孔加工
在鉆孔加工時，由于不銹鋼材料導熱性能差，彈性模量小，孔加工起來也比較困難。解決此類材料的孔加工難題，主要是選用合適的刀具材料，確定合理的刀具的幾何參數以及刀具的切削用量。鉆削上述材料時，鉆頭一般應選用W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材質的鉆頭，這些材質鉆頭缺點是價格比較昂貴，而且難以采購。
展開 技術 | 鋁-鋼異種材料的焊接
鋁合金具有密度小、耐蝕性好、導電性及導熱性高等優良特性，使用鋁合金來代替鋼能夠大大降低焊接結構的質量。而鋼具有良好的焊接性和力學性能，鋁-鋼焊接結構已廣泛應用于汽車、輪船制造等行業。
鋁的熔點為660℃，比鋼低700-900℃，在焊接時，熔點低的鋁先熔化，此時鋼仍未熔化，由于鋁與鋼的密度差別較大，熔池中的鋁會浮在鋼上面，冷卻后會造成焊縫成分的不均勻；鋁和鋼之間的線膨脹系數相差較大，會導致在焊接接頭中產生較大殘余應力，會導致產生焊接裂紋。
為實現鋁-鋼的可靠連接就需要克服鋁及鋁合金表面的氧化膜對連接的阻礙作用，以及使鋁合金與鋼的界面上不生成或減少脆性金屬間化合物。現有的焊接方法是：
1、壓焊
壓焊就是在焊接過程中，對焊件施加壓力（加熱或不加熱）以完成焊接的方法。在焊接鋁和鋼時，常用爆炸焊、磁脈沖焊、攪拌摩擦焊、擴散焊等方法。
2、熔釬焊
鋁-鋼異種材料熔釬焊同時兼備熔焊和釬焊的特點，焊接過程中，鋁合金和釬料熔化，冷凝后結合在一起，形成熔焊接頭；而鋼未熔化，熔化的釬料借助毛細管作用被吸入和充滿固態焊件間隙內，液體釬料與鋼相互擴散溶解，冷凝后形成牢固的釬焊接頭，可以實現鋁合金與鋼異種金屬的連接。
3、釬焊
鋁-鋼異種材料的釬焊是將釬料放在焊件接縫間隙內，通過加熱使其溶化，而母材不熔化，液態釬料滲入到固態焊件的間隙內，冷卻凝固后便形成牢固的連接。
三種鋁-鋼異種材料的焊接方法中，壓焊、釬焊工藝方法能夠實現鋁鋼的連接，但對工件的尺寸形狀有一定的限制，生產效率低。熔釬焊可以通過釬料控制鋁鋼金屬間脆性化合物，特別是激光填絲熔釬焊，具有熱輸入小，焊接速度快，易于實現自動化等特點，可獲得優質、高效熔釬焊焊接接頭，應用前景廣闊。
展開 不銹鋼材料加工難點分析
不銹鋼材料加工難點主要有以下幾個方面：
1. 切削力大，切削溫度高
該類型材料強度大，切削時切向應力大、塑性變形大，因而切削力大。此外材料導熱性極差，造成切削溫度升高，且高溫往往集中在刀具刃口附近的狹長區域內，從而加快了刀具的磨損。
2. 加工硬化嚴重
奧氏體不銹鋼以及一些高溫合金不銹鋼均為奧氏體組織，切削時加工硬化傾向大，通常是普通碳素鋼的數倍，刀具在加工硬化區域內切削，使刀具壽命縮短。
3. 容易粘刀
無論是奧氏體不銹鋼還是馬氏體不銹鋼均存在加工時切屑強韌、切削溫度很高的特點。當強韌的切屑流經前刀面時，將產生粘結、熔焊等粘刀現象，影響加工零件表面粗糙度。
4. 刀具磨損加快
上述材料一般含高熔點元素、塑性大，切削溫度高，使刀具磨損加快，磨刀、換刀頻繁，從而影響了生產效率，提高了刀具使用成本。
主要是降低切削線速度，進給。采用專門加工不銹鋼或者高溫合金的刀具，鉆孔攻絲最好內冷。
不銹鋼零件加工工藝
通過上述加工難點分析，不銹鋼的加工工藝及相關刀具參數設計與普通結構鋼材料應具有較大的不同，其具體加工工藝如下：
1.鉆孔加工
在鉆孔加工時，由于不銹鋼材料導熱性能差，彈性模量小，孔加工起來也比較困難。解決此類材料的孔加工難題，主要是選用合適的刀具材料，確定合理的刀具的幾何參數以及刀具的切削用量。鉆削上述材料時，鉆頭一般應選用W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4Co8等材質的鉆頭，這些材質鉆頭缺點是價格比較昂貴，而且難以采購。而采用常用的W18Cr4V普通標準高速鋼鉆頭鉆孔時，由于存在頂角較小、切屑太寬而不能及時排出孔外、切削液不能及時冷卻鉆頭等缺點，再加上不銹鋼材料導熱性差，造成集中在刀刃上的切削溫度升高，容易導致兩個后刀面和主刃燒傷及崩刃，使鉆頭的使用壽命降低。
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