获取金属材料颈缩后真实本构关系的数值迭代方法

来源期刊：材料导报2016年第18期

论文作者：王友德 徐善华 王皓

文章页码：149 - 154

关键词：金属材料;单轴拉伸;颈缩;真实本构关系;试验-数值耦合方法;

摘    要：为获取金属材料颈缩后的真实本构关系,提出了一种新型的试验-数值耦合方法,即NE（Numerical and experimental）法。该方法的基本原理是将单轴拉伸试验的荷载-位移曲线作为目标,通过有限元迭代运算,不断修正输入的应力-应变曲线,直至荷载-位移曲线的模拟结果与试验结果完全吻合或达到误差要求时,即得到真实应力-应变曲线。基于该原理,开发了一套数值模拟程序CONST以实现测试技术的自动化并节省操作时间。为验证NE法的有效性,将传统理论计算方法与NE法获得的材料真实本构关系进行对比,并对圆棒和矩形试件分别进行拉伸模拟,结果表明NE法对两种试件均适用,且NE法获得的荷载-位移曲线、颈缩变形特征等较理论计算方法更为精确。所提方法解决了金属材料单轴拉伸颈缩至断裂期间获取真实应力-应变曲线存在的困难,对材料性能评价及结构变形分析具有重要的理论及工程应用价值。