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锻压技术:基于液压胀形实验及增量理论构建管材本构关系

2021-09-28

【作 者】王宁华;杨连发

【摘 要】为了准确构建管材本构关系,提出一种新的依据管材液压胀形实验数据、运用增量理论构建管材本构关系的方法。通过采用三维应变测量分析系统在线实时测量管材胀形实验中胀形区的三维位移场,并通过计算获得三维应变场、壁厚减薄等,避免了对管材胀形轮廓形状的预先假设。为了验证提出方法的可靠性,将运用增量理论、全量理论及单向拉伸实验确定的管材材料参数分别用于管材液压胀形实验的有限元模拟,并将模拟得到的管材的最大胀形高度、胀形轮廓形状与实验结果进行对比。结果显示,基于增量理论法获得各项结果的偏差均最小,在6.7%范围以内,故基于增量理论的方法能更准确地预测管材材料的本构关系。

【结 论】

1、对比3种方法获得的K和n值,结果显示,采用增量理论获得值与采用全量理论获得值更为接近,即基于双向应力状态下的管材液压胀形实验确定出的K和n值较接近。

2、分别将采用3种方法获得的K和n进行模拟得到的管材最大胀形高度、轴向轮廓形状与实验结果对比得出。采用单向拉伸试验获得值进行模拟得到的结果误差明显大于采用增量理论和全量理论获得值进行模拟的结果误差。与采用全量理论获得值的模拟结果相比,采用增量理论获得值的模拟结果与试验结果更接近,其结果偏差均在6.7%范围以内,所以运用增量理论法能更准确的预测管材本构关系。

以下是正文:

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