[發明專利]一種測定等效塑性應變成形極限圖的試驗與計算方法

有效

• 申請號: 202010618096.3
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111896373B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 肖鋒
• 申請（專利權）人: 武漢上善仿真科技有限責任公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01B11/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測定等效塑性應變成形極限圖的試驗與計算方法，其步驟包括：

步驟一、制作被測試材料的單軸拉伸試驗試樣，并進行單軸拉伸試驗，測定被測試材料的真實均勻應變和真實斷裂應變

所述的真實均勻應變是指：在均勻頸縮變形階段，試樣上初始長寬高分別為l₀·w₀·h₀的有限體A始終保持均勻變形直到判斷試樣均勻頸縮結束，其中，l₀為初始標距，w₀為試樣初始寬度，h₀為試樣厚度，有限體A保持極限均勻變形的真實均勻應變采用下式計算：

其中，l_u是指初始標距l₀在均勻頸縮結束時的變形長度；

所述的真實斷裂應變是指：在局部頸縮變形階段，在試樣斷裂中心區域，始終存在初始長寬高分別為l'₀·l'₀·h₀的有限體始終保持均勻變形直到判斷材料失效，取滿足該條件的最大初始標距為l_max的有限體B保持極限均勻變形的真實斷裂應變采用下式計算：

其中，l_f是指有限體B的最大初始標距l_max在斷裂時刻的變形長度；

所述的真實均勻應變亦等于等效均勻應變所述的真實斷裂應變亦等于等效斷裂應變

步驟二、按以下兩式分別計算不同簡單應變路徑下的真實主應變ε_major和真實次應變ε_minor：

其中，β是真實次應變ε_minor與真實主應變ε_major之比，其某一特定的取值表示某一特定的簡單應變路徑狀態，取值范圍為[-∞,+∞]，為等效塑性應變，其取值與應變狀態無關；

或者，按以下兩式分別計算不同簡單應變路徑下的真實主應變ε_major和真實次應變ε_minor：

其中，r是塑性應變比，其某一特定的取值表示某一特定的簡單應變路徑狀態，取值范圍為[-∞,+∞]，為等效塑性應變，其取值與應變狀態無關；

步驟三、以真實主應變ε_major為縱坐標，真實次應變ε_minor為橫坐標，繪制等效塑性應變成形極限曲線，若取等效塑性應變等于真實均勻應變繪制的曲線稱之為均勻成形極限曲線；若取等效塑性應變等于真實斷裂應變繪制的曲線稱之為斷裂成形極限曲線；兩條曲線的形狀均為橢圓，將兩條曲線繪制于同一張圖片中，則得到被測材料的等效塑性應變成形極限圖。

2.根據權利要求1所述的測定等效塑性應變成形極限圖的試驗與計算方法，其特征在于：在步驟一中，所述的真實均勻應變是指初始標距l₀為10mm，試樣上的有限體A始終處于均勻頸縮變形下的最大真實應變；所述的真實斷裂應變是指有限體B的最大初始標距為l_max為1.0mm，則所取的長寬高為1.0mm·1.0mm·h₀的有限體B始終處于均勻頸縮變形下的最大真實應變。

3.根據權利要求2所述的測定等效塑性應變成形極限圖的試驗與計算方法，其特征在于：在步驟三中，取成形極限圖所覆蓋的簡單應變路徑狀態，其范圍是從純雙軸拉伸狀態逐步變化到純單軸拉伸狀態，若在步驟二中采用(3)和(4)式計算，則β對應的取值范圍是[1，-0.5]，若在步驟二中采用(5)和(6)式計算，則r對應的取值范圍是[-0.5,1]，得到與傳統成形極限圖具有相同簡單應變路徑范圍的被測試材料的等效塑性應變成形極限圖。

4.根據權利要求3所述的測定等效塑性應變成形極限圖的試驗與計算方法，其特征在于：測定材料1.0mm標距下的塑性應變比r_1.0，將r值的取值范圍由[-0.5,1]更新為[-0.5,r_1.0]，則對應的等效塑性應變成形極限圖隨之更新。