一种改进的贝塞尔插值型各向异性屈服轨迹及演化模型的研究

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为便捷有效的描述板材在不同加载条件下表现出的复杂的各向异性行为与弥补传统的屈服模型的不足,有学者提出使用插值的方法构建屈服轨迹,该方法便捷高效、几何意义明确。本课题组对于构建插值型屈服模型也进行了一些研究,通过定义屈服轨迹的几何特性参数构建了贝塞尔插值型各向异性屈服轨迹及演化模型。但是该模型还不完善,因此本文在此基础上提出了一种改进的贝塞尔插值型各向异性屈服轨迹及演化模型。主要研究内容如下:通过研究Khan采用小屈服应变阈值对Al6061-T6511与Al1100铝合金所做的各种加载、卸载、变载实验所得到的屈服轨迹部分特征数据点,利用3次贝塞尔曲线进行插值,构建了不同加载路径下的屈服轨迹。该建模方法简单、快捷。通过引入θ角引入拉伸-扭转应力比的概念来定义拉伸-扭转复合加载路径,根据屈服轨迹几何特性改进并提出了更全面地描述屈服轨迹及其演化规律的贝塞尔插值型加载后继屈服轨迹演化模型。在新模型的基础上进一步利用增量计算方法构建了卸载及变载后继屈服轨迹演化模型。以冷轧DP590钢板为研究对象,沿与轧制方向分别成0°、45°、90°方向切取单向拉伸、单向压缩试样,沿与轧制方向分别成45°、135°方向切取剪切试样,而后进行相应的加载实验。从单向拉伸、单向压缩实验得到各个方向的屈服应力与塑性应变比(r值)数据,从剪切实验获取屈服应力值。结果表明即便是未经过预变形的交货状态的钢板同样具有初始各向异性以及一定的拉压异性。对Vegter的基于2次贝塞尔曲线构建的插值模型进行升次处理,并根据实验结果采用3次贝塞尔插值曲线在主应力平面上构建了DP590钢板的插值型各向异性屈服模型,并用实验数据验证模型的准确性。
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