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在汽车行业向安全、环保和节能方向发展的背景下,具有高强塑积和良好碰撞吸能特性的TRIP钢得到了广泛的应用。但是其特殊的微观组织结构和形变过程中发生的马氏体相变给TRIP钢本构模型的建立带来很大的困难。在目前普遍依赖有限元数值模拟技术进行冲压成形预测的情况下,缺乏一种满足板料冲压成形工程实践需要的本构模型已经成为制约TRIP钢进一步发展和应用的瓶颈。本文以TRIP780为研究对象,综合采用理论分析、数值模拟和实验研究的方法,建立了基于均一化方法的TRIP钢本构模型,开发了相应的UMAT子程序,提出并实现了一种结合有限元数值模拟和优化技术的TRIP钢各组成相材料参数标定方法。主要研究内容如下:首先根据TRIP钢的微观结构特点及其相变规律,提出了一种基于细观力学均一化方法的TRIP钢本构模型。通过XRD测定TRIP钢在不同应变量下残奥的含量,建立相应马氏体相变动力学模型;基于SEM测量所显示的TRIP钢微观组织结构,构建了TRIP钢代表性单元模型。在此基础上,提出TRIP钢的双层均一化本构模型。该模型对参与相变的奥氏体和马氏体使用Eshelby-Mori-Tanaka方法进行均一化,对其余弹塑性相采用Gladman型应力混合法则进行均一化。基于TRIP钢的双层均一化算法,开发了TRIP钢本构模型的UMAT子程序。描述了该本构模型在UMAT中的具体实现算法及UMAT子程序中对材料参数和状态变量的处理方法;在UMAT子程序中采用Eshelby-Mori-Tanaka方法,以双重迭代的方式实现了应变增量在马氏体和奥氏体之间的应变分配和应力更新。提出并实现了一种结合数值模拟和优化技术对TRIP钢各组成相的硬化模型参数进行标定的方法。该方法以各组成相硬化模型参数为优化变量,以有限元数值模拟计算结果和实验测量误差最小为优化目标,通过在Isight平台上结合优化算法寻找各组成相硬化模型参数的最优解,从而实现相应参数的标定。进行了单向拉伸和循环剪切实验,对上述本构模型和参数标定方法进行验证。基于单拉的实验结果,讨论了马氏体相变在TRIP钢强化机制中的作用。通过和三种马氏体相体积分数固定的计算结果对比,表明该本构模型能有效地反映马氏体相变量对TRIP钢宏观应力应变关系的影响。为了反映材料在反向加载时的包申格效应、瞬态效应和永久软化等行为,本文在等向硬化模型的基础上引入了Chaboche随动硬化模型,并标定其本构模型参数,数值模拟计算结果表明本文建立的混合硬化模型能有效地重现反向加载时的材料行为。