用單向拉伸和雙向粘性壓力脹形試驗(yàn)測(cè)定五種超高強(qiáng)度鋼板的流動(dòng)應(yīng)力

1、重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）附件附件C：譯文C1附件C：譯文用單向拉伸和雙向粘性壓力脹形試驗(yàn)（VPB）測(cè)定五種超高強(qiáng)度鋼板的流動(dòng)應(yīng)力A.NasserA.YadavP.PathakT.Altan（美國(guó)俄亥俄州哥倫布俄亥俄州立大學(xué)凈成形（ERCNSM）工程研究中心）摘要在室溫下，對(duì)五種超高強(qiáng)鋼板材分別進(jìn)行單向拉伸和雙向粘性壓力脹形試驗(yàn)，繪制流動(dòng)應(yīng)力曲線(xiàn)以進(jìn)行比較。在拉伸試驗(yàn)中還測(cè)定了應(yīng)變比值（R值），并用它來(lái)修正各向異性板材的雙向流動(dòng)應(yīng)

2、力曲線(xiàn)。為了獲得流動(dòng)應(yīng)力曲線(xiàn)，在VPB試驗(yàn)中，把壓力與對(duì)應(yīng)凸圓高度的原始數(shù)據(jù)一直推算到了材料破裂時(shí)的爆炸壓力。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在雙向應(yīng)力狀態(tài)下，可以獲得更高應(yīng)變值下的流動(dòng)應(yīng)力的數(shù)據(jù)；同時(shí)可以看出，處于不同應(yīng)力狀態(tài)下的材料，其變形行為也不同。這兩個(gè)結(jié)論以及在實(shí)際沖壓中幾乎都是雙向應(yīng)力狀態(tài)的事實(shí)表明，脹形試驗(yàn)更適合用于獲得超高強(qiáng)度剛板材的流動(dòng)應(yīng)力，并可把此流動(dòng)應(yīng)力輸入有限元模擬模型。關(guān)鍵詞超高強(qiáng)度鋼板單向拉伸試驗(yàn)雙向脹形試驗(yàn)流動(dòng)應(yīng)力成形性

3、能雙相鋼塑性誘發(fā)相變鋼（TRIP）1引言該研究關(guān)注兩種類(lèi)型的鋼：雙相鋼（DP）和塑性誘發(fā)相變鋼(TRIP)。DP鋼的微觀組織由鐵素體和馬氏體混合而成；而TRIP的微觀組織是以鐵素體為基體，另外夾雜著馬氏體和（或）貝氏體，還有多余5%的殘余奧氏體。與傳統(tǒng)高強(qiáng)鋼（HSS）相比，超高強(qiáng)度鋼（AHSS）越來(lái)越高的成形性是一個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)，例如，雙相鋼有很高的初始應(yīng)變硬化和很低的屈強(qiáng)比，這說(shuō)明與傳統(tǒng)高速鋼（HSS）相比，雙相鋼有相對(duì)較高的延展性。該

4、結(jié)論由ASTM（2007）和ASTM（2006）提出，ASTM（2007）討論了獲得拉伸應(yīng)變硬化成分的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，ASTM（2006）說(shuō)明了用于測(cè)量板金屬塑性應(yīng)變率‘’的試驗(yàn)方法。不過(guò)，與?普通拉伸鋼相比，超高強(qiáng)度鋼（AHSS）的延展性相對(duì)較低。在沖壓工藝或模具設(shè)計(jì)中，進(jìn)行有限元模擬是一個(gè)很重要的步驟。有限元模型的一個(gè)關(guān)鍵性輸入就是所用板材的機(jī)械性能（即流動(dòng)應(yīng)力曲線(xiàn)）。通常，流動(dòng)應(yīng)力曲線(xiàn)是通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)獲得的，雖然這種方法正確且方便

5、，但是存在兩個(gè)很大的局限。第一，在這個(gè)試驗(yàn)中獲得的應(yīng)變值通常比實(shí)際沖壓工藝中觀察到的要小。因此，在拉伸試驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)通常要經(jīng)過(guò)推算才能用于有限元模擬。第二，實(shí)際沖壓中的應(yīng)力指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)(五級(jí)制)：指導(dǎo)教師簽字：重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）附件附件C：譯文C33確定流動(dòng)應(yīng)力曲線(xiàn)的逆分析方法3.1各向同性材料用于測(cè)定板材流動(dòng)應(yīng)力的方法認(rèn)為材料遵循Hollomonpowerlaw(如方程（1）所示)（1）nK???使用經(jīng)典的薄膜塑性

6、理論計(jì)算等效應(yīng)力和等效應(yīng)變方程（如方程（2）和（3）所示）。這些方程都是在滿(mǎn)足下列假設(shè)的條件下推導(dǎo)出來(lái)的：脹形形狀為球面；板材厚度與板材表面積相比很小，這樣，就可以像(GutscherAltan(2004)討論的那樣忽略彎曲應(yīng)力的存在。（2）（3）除了在試驗(yàn)中容易測(cè)量的脹形壓力和凸圓高度以外，上面方程（2）和（3）中還包含了另外兩個(gè)未知量：凸圓頂部的厚度和曲率半徑。為了測(cè)定這兩個(gè)未知量，我們使用商業(yè)有限元軟件PAMSTAMP對(duì)不同性能的

7、材料（不同的n值）做了一系列的有限元模擬，得到了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)反映出了凸圓頂部的厚度和曲率半徑是如何隨著凸圓高度的變化而變化的。在這些模擬中使用了米塞斯屈服準(zhǔn)則和由(Hill1990)概括的塑性本構(gòu)模型。使用上述數(shù)據(jù)庫(kù)和試驗(yàn)壓力—凸圓高度曲線(xiàn)開(kāi)發(fā)了一個(gè)指令來(lái)反復(fù)測(cè)定材料的流動(dòng)應(yīng)力曲線(xiàn)。圖3為基于逆分析法的有限元的流程圖。首先，假定一個(gè)n值，使用已測(cè)的凸圓高度和數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)計(jì)算凸圓頂部的曲率半徑和厚度。那么，所有需要的信息都具備了，使