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不同屈服准则对MP980钢和5182-O铝合金塑性各向异性描述能力研究

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塑性工程学报 2023年第1期30卷 130-139页

作者：张昊都凯孙剑王海波李小强郑文涛黄绍辉袁晓光沈阳工业大学材料科学与工程学院辽宁沈阳110870 华晨宝马汽车有限公司冲压车间技术规划辽宁沈阳100044 北方工业大学机械与材料工程学院北京100144 北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

基于MP980钢和5182-O铝合金沿轧制方向成不同角度的单轴拉伸和不同加载路径下的十字型试样双轴拉伸实验数据,通过计算测量数据与不同材料模型预测的单轴拉伸屈服应力与r值、等双轴拉伸屈服应力与r值和塑性功轮廓线的预测误差进行定量评... 详细信息

基于MP980钢和5182-O铝合金沿轧制方向成不同角度的单轴拉伸和不同加载路径下的十字型试样双轴拉伸实验数据,通过计算测量数据与不同材料模型预测的单轴拉伸屈服应力与r值、等双轴拉伸屈服应力与r值和塑性功轮廓线的预测误差进行定量评估,分析了使用不同材料参数识别策略的Hill48、新数学形式的Barlat91(New)和Yld2000-2d各向异性屈服准则在描述塑性各向异性方面的能力,评价了这些材料模型的有效性和适用性。结果表明,使用应力各向异性数据识别材料参数,在描述与应力相关的实验数据时更为精确,使用变形各向异性数据识别材料参数,在描述r值时更加精确。包含更多材料参数的Yld2000-2d屈服准则相比于Hill48和Barlat91(New)可以更精确地反映两种板材的各向异性屈服行为。在使用完全相同的力学性能识别屈服准则的材料参数时,高阶模型对塑性功轮廓线具有更高的预测精度。

关键词：屈服准则商用汽车板材参数识别策略塑性功轮廓线各向异性行为

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双钢板混凝土单元平面内屈服准则

上海交通大学学报 2022年第4期56卷 422-430页

作者：黄城均朱天怡宋晓冰上海交通大学土木工程系上海200240

针对承受平面内薄膜内力的双钢板混凝土(Steel-Concrete-Steel, SCS)单元,基于固体力学的3个基本方程(平衡条件、变形协调条件以及本构方程),提出了满足钢板Tresca屈服准则的SCS单元平面(主)应力空间的屈服准则.提出了一种结合试验数据... 详细信息

针对承受平面内薄膜内力的双钢板混凝土(Steel-Concrete-Steel, SCS)单元,基于固体力学的3个基本方程(平衡条件、变形协调条件以及本构方程),提出了满足钢板Tresca屈服准则的SCS单元平面(主)应力空间的屈服准则.提出了一种结合试验数据确定SCS单元屈服荷载的计算方法,并将该方法应用于SCS单元双向拉压试验,分析9个不同配钢率和不同拉压比的SCS单元试件,将SCS单元的屈服准则与试验结果进行对比.此外,采用Ozaki的7个剪切单元试件进行进一步验证.结果表明,SCS单元的屈服准则与试验结果具有较好的一致性.

关键词：双钢板混凝土结构平面应力状态力学分析屈服准则

屈服准则和硬化模型对DC56D+Z钢汽车后背门内板成形仿真精度的影响

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机械工程材料 2021年第10期45卷 91-96,103页

作者：鄂宏伟李亚东郑学斌韩龙帅首钢集团有限公司技术研究院北京100043

以DC56D+Z超深冲钢为研究对象,基于Ludwik、Swift和Hockett-Sherby硬化模型开展材料性能参数解析,确定能够精确表征其力学行为的硬化模型;利用最佳硬化模型,分别搭载Hill′48、Barlat′89和BBC-2005屈服准则对DC56D+Z钢汽车后背门内板... 详细信息

以DC56D+Z超深冲钢为研究对象,基于Ludwik、Swift和Hockett-Sherby硬化模型开展材料性能参数解析,确定能够精确表征其力学行为的硬化模型;利用最佳硬化模型,分别搭载Hill′48、Barlat′89和BBC-2005屈服准则对DC56D+Z钢汽车后背门内板进行冲压成形仿真,获得了材料流动量、最大主应变和最大减薄率等数据,并通过与试验结果的对比分析了不同屈服准则对仿真精度的影响。结果表明:Hockett-Sherby硬化模型对DC56D+Z钢力学行为的描述精度最高,拟合相关系数的平方为0.9979;基于Hockett-Sherby硬化模型并搭载BBC-2005屈服准则的仿真模型对材料流动量、最大主应变和最大减薄率的预测精度最高,最大相对误差分别为4.9%,5.6%,10.1%,更适用于DC56D+Z钢板的冲压成形仿真。

关键词：硬化模型屈服准则超深冲钢冲压成形仿真分析

屈服准则和硬化模型对5052铝板回弹仿真的影响

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材料科学与工艺 2015年第3期23卷 29-34页

作者：余海燕沈嘉怡王友同济大学汽车学院上海201804

为选择适合于5052铝合金回弹仿真的材料模型,对LS-Dyna软件中4个材料模型MAT_36、MAT_122、MAT_125和MAT_226所采用的屈服准则和硬化模型进行了分析,采用这4个模型对5052铝板U形件的回弹进行了仿真,对回弹过程中圆角区的应力释放进行了... 详细信息

为选择适合于5052铝合金回弹仿真的材料模型,对LS-Dyna软件中4个材料模型MAT_36、MAT_122、MAT_125和MAT_226所采用的屈服准则和硬化模型进行了分析,采用这4个模型对5052铝板U形件的回弹进行了仿真,对回弹过程中圆角区的应力释放进行了讨论.同时,进行了U形件的回弹试验,并与仿真结果进行了比较.结果表明,4个材料模型中,基于Yoshida-Uemori随动硬化模型和Barlat’89屈服准则的材料模型MAT_226具有最好的回弹预测精度,由各向同性硬化模型和Hill’48屈服准则组合的材料模型MAT_122的回弹预测结果与试验结果的偏差最大.硬化模型对回弹预测精度的影响大于屈服准则的影响.

关键词：屈服准则硬化模型回弹仿真铝板冲压成形

塑性力学教学中Mises屈服准则几何轨迹证明

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力学与实践 2022年第4期44卷 955-959页

作者：梅瑞斌包立刘相华东北大学材料与科学工程学院沈阳110819 东北大学秦皇岛分校河北秦皇岛066004

本文针对塑性力学教学中学生难以理解的屈服准则几何轨迹,从教学角度出发,利用坐标变换和空间几何投影关系分析证明了Mises屈服准则的平面椭圆和空间圆柱面轨迹。基于Tresca和Mises屈服准则简化形式,分析了两个准则几何轨迹的内接和外... 详细信息

本文针对塑性力学教学中学生难以理解的屈服准则几何轨迹,从教学角度出发,利用坐标变换和空间几何投影关系分析证明了Mises屈服准则的平面椭圆和空间圆柱面轨迹。基于Tresca和Mises屈服准则简化形式,分析了两个准则几何轨迹的内接和外接关系,当用拉伸屈服应力σ表示时,Mises椭圆外接于Tresca六边形,当用剪切屈服强度k表示时,正好相反。

关键词：屈服准则塑性力学坐标变换几何轨迹

各向异性屈服准则对铝合金挤压管液压成形仿真精度的影响

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机械工程学报 2024年

作者：张坤白雪山孙进胡馨予林艳丽何祝斌大连理工大学机械工程学院航空工业沈阳飞机工业(集团)有限公司

以AA6061-O铝合金挤压管材为研究对象，采用试验和数值模拟方法研究了管材自由胀形过程的变形行为。通过比较试验和常用的各向异性屈服准则Hill48、Barlat89和Yld2000-2d的模拟结果，如胀形压力-高度关系、胀形轮廓和最高点壁厚-压力关... 详细信息

以AA6061-O铝合金挤压管材为研究对象，采用试验和数值模拟方法研究了管材自由胀形过程的变形行为。通过比较试验和常用的各向异性屈服准则Hill48、Barlat89和Yld2000-2d的模拟结果，如胀形压力-高度关系、胀形轮廓和最高点壁厚-压力关系，阐明了不同屈服准则对管材液压成形模拟精度的影响及产生影响的原因。结果表明：屈服准则对管材液压成形模拟精度存在显著的影响，其原因在于屈服准则直接决定描述对应成形工艺加载条件下的屈服行为和塑性流动行为。Hill48屈服准则的总体预测精度不及各向同性的Mises屈服准则，故不适用于铝合金管材液压成形。Barlat89屈服准则预测精度虽优于Hill48，但仍存在较大偏差。Yld2000-2d屈服准则对管材液压成形过程变形行为描述的准确性高于其它几个屈服准则，其可以被推荐用于管材液压成形模拟。研究结果为在管材液压成形的实际应用中优选屈服准则提供重要指导。

关键词：管材液压成形屈服准则各向异性数值模拟

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屈服准则在有限元软件中实现的正确性验证

固体力学学报 2010年第2期31卷 173-180页

作者：王海波万敏阎昱吴向东北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191

基于向后欧拉完全隐式积分方法,采用回映算法将Yld2000-2d屈服准则嵌入ABAQUS商业有限元软件.基于严格的力学推导,提出了能够有效验证屈服准则嵌入工作的正确性的方法.针对5754O铝合金板,采用上述方法验证了Yld2000-2d屈服准则在ABAQUS... 详细信息

基于向后欧拉完全隐式积分方法,采用回映算法将Yld2000-2d屈服准则嵌入ABAQUS商业有限元软件.基于严格的力学推导,提出了能够有效验证屈服准则嵌入工作的正确性的方法.针对5754O铝合金板,采用上述方法验证了Yld2000-2d屈服准则在ABAQUS有限元软件中的嵌入工作的正确性.

关键词：屈服准则有限元模拟二次开发正确性验证

屈服准则对DP600钢板各向异性行为的预测能力

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塑性工程学报 2015年第2期22卷 45-50页

作者：王海波陈正阳阎昱北方工业大学机电工程学院北京100144

采用Barlat89和Hill48屈服准则的两种参数求解方法,即应力各向异性数据求解法和变形各向异性数据求解法,分别推导与轧制方向成不同角度的单向拉伸加载下的屈服应力值和各向异性指数,并与NUMISHEET2014提供的DP600材料的实验数据进行比... 详细信息

采用Barlat89和Hill48屈服准则的两种参数求解方法,即应力各向异性数据求解法和变形各向异性数据求解法,分别推导与轧制方向成不同角度的单向拉伸加载下的屈服应力值和各向异性指数,并与NUMISHEET2014提供的DP600材料的实验数据进行比较。结果表明,在两种求解方法中,应力各向异性数据求解法在预测不同加载方向上的屈服应力时较为准确;变形各向异性数据求解法在预测不同加载方向上的塑性应变比时较为准确;Barlat89屈服准则对DP600材料各向异性的预测比Hill48屈服准则更准确。

关键词：屈服准则参数求解方法各向异性加载方向

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屈服准则及切线模量修正的弹塑性计算模型

力学学报 2010年第4期42卷 804-810页

作者：杨锋平孙秦西北工业大学航空学院西安710072

为提高不同应力状态下金属弹塑性行为的模拟精度,采用含应力三轴度修正的von Mises屈服准则,材料弹塑性本构关系在等效应力-等效应变曲线基础上,提出一个切线模量为主应力函数的理论修正项.将这两个修正项结合,以子程序形式编程嵌入ABA... 详细信息

为提高不同应力状态下金属弹塑性行为的模拟精度,采用含应力三轴度修正的von Mises屈服准则,材料弹塑性本构关系在等效应力-等效应变曲线基础上,提出一个切线模量为主应力函数的理论修正项.将这两个修正项结合,以子程序形式编程嵌入ABAQUS主程序,以此模拟几种不同形状试样的弹塑性行为,并将其他屈服准则在单一曲线假设下编程与之对比.模拟结果与真实试验结果对比发现,对于屈服而言,含应力三轴度修正的von Mises屈服准则比其他屈服理论准确;对于弹塑性阶段计算而言,提出的切线模量为主应力函数这一假设比单一曲线假设更加接近真实试验.

关键词：屈服准则切线模量应力三轴度主应力有限元方法