广义Banabic准则与损伤比理论对金属屈服行为预测的比较

作     者：余官平 陈雷 张健 YU Guanping;CHEN Lei;ZHANG Jian

作者机构：江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 西北工业大学海洋研究院江苏太仓215400 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11872190) 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2025年第22卷第1期

页      码：357-367页

摘      要：屈服准则作为金属材料进入塑性的判据,在结构强度设计、金属塑性成型等领域得到广泛应用。为预测拉-压非对称金属的屈服行为,采用将各向异性和拉-压非对称性解耦的方法,把Banabic非二次式屈服准则推广到拉-压非对称,建立一个能同时描述塑性各向异性和拉-压非对称性的屈服准则,可视为广义的Banabic非二次式屈服准则。为了评估所建立屈服准则的预测能力,将其应用到AA5754-O铝合金的屈服及Cu-Al-Be形状记忆合金的相变转换起始面预测中,并与丁发兴等提出的损伤比屈服理论进行对比。结果表明,广义Banabic非二次式屈服准则和损伤比屈服理论都能很好地预测AA5754-O铝合金的屈服以及形状记忆合金Cu-Al-Be的相变转换起始面。2个准则都非常准确地预测了AA5754-O铝合金压缩屈服应力随取向的变化规律,二者的预测结果完全一致。广义Banabic非二次式屈服准则能很好地模拟AA5754-O铝合金在双向等拉(压)区附近的大曲率屈服轨迹,损伤比屈服理论则明显高估了其屈服应力;对于Cu-Al-Be形状记忆合金起始相变转换“屈服”面的预测,损伤比屈服理论预测精度高于广义Banabic非二次式屈服准则,但不能保证“屈服”面的外凸性。此外,广义Banabic非二次式屈服准则可通过单轴加载屈服强度和塑性应变比r值标定准则的系数,在缺乏双向加载实验数据的情况下更便于工程应用。因此,推广的Banabic非二次式屈服准则可用于拉-压非对称金属的屈服和塑性变形计算,极大地拓宽了经典Banabic非二次式屈服准则的应用范围。

主 题 词：屈服准则 各向异性 强度差效应 损伤比 金属板料 

学科分类：08[工学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20240539

馆 藏 号：203157311...