【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及板材塑性成形的，具体而言，涉及一种检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法。
技术介绍
1、金属板材在成形过程中，通常会受到多种应力状态和加载方向的共同作用，仅通过单轴载荷下的各向异性屈服行为，无法完全反映板材在复杂应力状态下的变形特性。例如在冲压、蒙皮拉形和液压胀形等工艺中，板材不可避免地承受多轴应力状态。因此，准确地表征复杂应力状态下板材的塑性各向异性行为具有必要性。
2、针对复杂应力状态，传统的屈服准则评价方法总是在应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合的条件下进行。然而，板材在实际变形过程中应力主轴方位角和正交各向异性主轴并非总能重合，通常存在方位角。因此，仅通过只与正应力分量相关的加载路径来检验屈服准则的预测精度不够全面。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
2、为此，本专利技术的目的在于提出一种检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法。
3、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案提供了一种检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，该方法包括：步骤s1：对金属薄板在不同应力主轴方位角下进行取样，制备所需十字形拉伸试样；将制备好的试样进行不同加载路径下的双轴拉伸试验，以获得所述制备好的试样的试验性屈服与流动力学性能；步骤s2：根据选取的所检验的屈服准则和加载路径，计算所述所检验的屈服准则在初始屈服点处的材料参数，并推导出正应力分量和剪应力分量与等效应力之间的函数关系；通过双轴
4、优选地，所述步骤s1，具体包括：步骤s1.1：将选定的金属薄板以不同应力主轴方位角进行取样，以制备所需十字形拉伸试样；步骤s1.2：将应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合时的试样沿轧制方向进行单轴拉伸试验，获取轧制方向的工程应力σn和工程应变εn，进而得到材料在轧制方向上的真应力-真应变曲线；步骤s1.3：结合胡克定律，计算出弹性应变εe，进而得到塑性应变εp，进一步可得到材料在轧制方向上的真应力-真塑性应变曲线；其中，所述真应力-真塑性应变曲线即等效应力-等效塑性应变曲线；步骤s1.4：将应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合与存在夹角时的试样进行不同比例的双轴拉伸试验，进而得到相应加载路径下的真应力-真应变曲线。
5、优选地，所述步骤s2，具体包括：步骤s2.1：在双轴拉伸应力状态下，将所述所检验的屈服准则表示为：
6、
7、公式(1)中，σxx和σyy为在正交各向异性坐标系下正应力分量；σxy为在正交各向异性坐标系下剪应力分量；为等效应力；
8、步骤s2.2：计算所述公式(1)表达的所检验的屈服准则在初始屈服点处的材料参数；步骤s2.3：计算所检验加载路径的应力分量比例关系σxx:σyy:σxy＝1:ξ:η；步骤s2.4：在应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合的条件下，推导出在正交各向异性坐标系下正应力分量σxx、σyy与等效应力之间的关系；步骤s2.5：在应力主轴方位角和正交各向异性主轴存在夹角的条件下，推导出在正交各向异性坐标系下正应力分量σxx、σyy和剪应力分量σxy与等效应力之间的关系；步骤s2.6：结合双轴拉伸应力坐标变换公式，在应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合与存在夹角的条件下，分别计算应力主轴坐标系下的第一主应力σ1、第二主应力σ2。
9、优选地，所述步骤s3，具体包括：步骤s3.1：依据所述德鲁克公设，分别求解出应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合与存在夹角时的体积塑性应变增量和剪切塑性应变增量步骤s3.2：利用所述单位体积塑性功原理，在应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合的条件下，推导出正交各向异性坐标系下的正应变分量与等效塑性应变之间的函数关系；步骤s3.3：在应力主轴方位角和正交各向异性主轴存在夹角的条件下，推导出正交各向异性坐标系下的正应变分量和工程剪应变分量与等效塑性应变之间的函数关系；步骤s3.4：应用应变莫尔圆规则，分别计算出应力主轴坐标系下，应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合与存在夹角时的第一塑性主应变与第二塑性主应变步骤s3.5：结合广义胡克定律，可以进一步推导出双轴拉伸应力状态下的第一主应变ε1、第二主应变ε2；步骤s3.6：根据所述步骤s2.6计算出来的应力主轴坐标系下的第一主应力σ1、第二主应力σ2，以及步骤s3.5计算出来的第一主应变ε1、第二主应变ε2，可以分别得到当前双轴拉伸加载路径下，应力主轴方位角和正交各向异性主轴重合与存在夹角时的真应力与真应变。
10、优选地，所述步骤s5，具体包括：步骤s5.1：将经过理论推导出的真应力-真应变曲线与所检验加载路径下测量的试验真应力-真应变曲线进行应变等间距插值处理；步骤s5.2：在同等条件下的真应变范围内，利用均方根误差公式计算试验值与理论值之间的误差，进而验证所检验的屈服准则对复杂应力状态的描述能力。
11、本专利技术的有益效果：
12、(1)本专利技术提供的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，适用于检验基于任何关联和非关联流动法则框架下建立的屈服准则。
13、(2)本专利技术提供的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，与传统的检验方法相比，并非在几组离散的等效塑性应变水平下对屈服准则进行考察，具有考虑板材的演化屈服行为的优势，能够更加全面可靠地反映屈服准则在整个变形范围内对板材各向异性屈服行为的描述能力。
14、(3)本专利技术提供的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，考虑到在实际成形过程中，应力主轴方位角和正交各向异性主轴并不是总能重合的客观事实，旨在证明检验屈服准则在复杂应力状态下的有效性时，应给予剪切应力分量足够的关注，克服了传统方法只考虑正应力分量而忽略了剪切应力分量影响的局限性。
15、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其特征在于，所述步骤S1，具体包括：
3.根据权利要求2所述的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其特征在于，所述步骤S2，具体包括：
4.根据权利要求3所述的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其特征在于，所述步骤S3，具体包括：
5.根据权利要求4所述的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其特征在于，所述步骤S5，具体包括：
【技术特征摘要】
1.一种检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其特征在于，所述步骤s1，具体包括：
3.根据权利要求2所述的检验复杂塑性各向异性行为的屈服准则评价方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：都凯，董丽，郑博文，林雪健，王志豪，刘桐宇，左晓姣，郑文涛，黄宏军，袁晓光，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：
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