包含颈缩失稳的中厚钢板应力-应变关系

发布时间：2021-10-10 11:37

　　为弥补传统引伸计在颈缩区域测量方面的不足,提出一种基于三维数字图像相关（3D-DIC）技术的截面分析方法。以轧制方向为0°的QStE700中厚钢板为研究对象,采用截面分析方法获得单向拉伸过程中截面几何形貌及面积,确定颈缩失稳发生时刻,并分析包含颈缩失稳的应力-应变演化过程及截面积变化规律。利用改进的Bridgeman方程对颈缩失稳后的真实应力-应变曲线进行校正,获得包含颈缩失稳的中厚钢板等效应力-应变曲线。分别以传统的幂指硬化曲线和改进的等效应力-应变曲线为本构模型,建立中厚钢板单向拉伸有限元仿真模型,获得截面积随时间变化曲线及载荷与位移关系曲线。结果表明,以改进的等效应力-应变曲线为本构模型的仿真结果与试验结果吻合较好,验证了基于3D-DIC技术的截面分析方法的正确性。此方法可用于描述包含颈缩失稳的整个拉伸过程。 

【文章来源】：中国机械工程. 2020,31(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

拉伸试件尺寸参数

试件截面形状为矩形,颈缩之后截面为不规则形状,颈缩区域截面积不易测量。利用DIC技术的三维应变、位移测量原理,得到试件拉伸试验过程中的正侧表面各点空间坐标,通过数据处理,确定拉伸初始时刻(零时刻)及拉伸过程中表面各点坐标。图3为不同时刻沿试件厚度方向(Z向)的坐标云图,对某时刻的坐标云图进行数据处理,提取坐标云图中点的空间坐标,确定该时刻试件的截面轮廓。图3 基于3D-DIC技术的各时刻坐标云图

图2 DIC测量系统和CCD镜头摆放图4所示为310 s时1/4的截面轮廓。x0为截面轮廓与X轴交点的横坐标值,(x,z)为截面轮廓横坐标最大的点。以(x,z)为分界点,将截面轮廓分为上下两部分(厚度方向值大于z的截面轮廓为上部分,反之则为下部分)。将轮廓上部分分成n份,下部分分成m份,轮廓上下两部分与X轴围成面积为若干小梯形面积之和,轮廓上部分与X轴围成的面积减去轮廓下部分与X轴围成的面积即为1/4截面面积,公式如下:

【参考文献】：
期刊论文
[1]板材通过拉深筋时的循环塑性变形机理分析[J]. 金淼,李群,蔡星周,董荣梅.  机械工程学报. 2013(12)



本文编号：3428302