1、塊體非晶合金的高強(qiáng)度、高彈性極限、高耐蝕性和耐磨性、優(yōu)異的磁性能等優(yōu)點(diǎn)，使之成為軍事、航天、海洋、電力、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域最具應(yīng)用前景的一類金屬基新材料。然而，非晶合金獨(dú)特的均質(zhì)無定形結(jié)構(gòu)，缺乏排列有序的原子晶面和位錯(cuò)，使其具有不同于傳統(tǒng)晶體材料的變形機(jī)制和屈服行為。同時(shí)，缺乏室溫宏觀塑性也限制了塊體非晶合金的工程應(yīng)用。因此，通過外加工如噴丸處理提高非晶合金室溫塑性、通過數(shù)值模擬研究非晶合金室溫下的力學(xué)行為以及外加工對其力學(xué)行為的影響與機(jī)

2、制已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
　　 本文以非線性連續(xù)介質(zhì)力學(xué)大變形理論為基礎(chǔ)，通過自由體積模型，結(jié)合與靜水壓力相關(guān)的Coulomb-Mohr屈服準(zhǔn)則，建立了能夠描述靜水壓力影響和塑性應(yīng)變率相關(guān)的非晶合金本構(gòu)模型。然后在ABAQUS有限元軟件中對塊體非晶合金彎曲過程、塊體非晶合金激光噴丸過程，以及激光噴丸處理后塊體非晶合金的彎曲過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，最后對上述過程中的應(yīng)力、應(yīng)變、彎矩和撓度進(jìn)行了力學(xué)解析研究。論文從數(shù)值模擬和

3、理論解析的角度探索了激光噴丸用于提高塊體非晶合金室溫塑性的方法，對提高塊體非晶合金的應(yīng)用具有重要的意義。
　　 本文首先模擬了Zr基塊體非晶合金的單軸壓縮變形過程，驗(yàn)證了該本構(gòu)模型的合理性。在非晶合金彎曲過程中，網(wǎng)格密度對剪切帶的帶間距沒有影響;非晶合金的厚度與剪切帶帶間距呈近似線性關(guān)系，隨著厚度的增加，剪切帶之間的距離增大，非晶合金中剪切帶的密度降低，致使非晶合金的塑性成形能力降低。在激光噴丸后，塊體非晶合金表面形成了微凹坑，

4、并伴隨著殘余壓應(yīng)力的產(chǎn)生。沿著厚度方向，表面殘余壓應(yīng)力逐漸過渡到內(nèi)部的殘余拉應(yīng)力。峰值壓力和沖擊次數(shù)的增加對凹坑的深度和表面殘余壓應(yīng)力起到促進(jìn)作用。激光誘導(dǎo)的初始?xì)堄鄳?yīng)力的存在使得后續(xù)的彎曲過程中拉伸層的拉應(yīng)力減小，厚度增加;壓縮層的壓應(yīng)力增大，厚度減小。同時(shí)，激光噴丸后塊體非晶合金彎曲變形過程中剪切帶的數(shù)量增多，彈性極限量增大，屈服強(qiáng)度也增大，塑性成形能力提高。
　　 基于彈塑性力學(xué)理論，推導(dǎo)了合金在激光噴丸后彎曲過程中的應(yīng)力