為彌補傳統(tǒng)引伸計在頸縮區(qū)域測量方面的不足,提出一種基于三維數(shù)字圖像相關(guān)（3D-DIC）技術(shù)的截面分析方法。以軋制方向為0°的QStE700中厚鋼板為研究對象,采用截面分析方法獲得單向拉伸過程中截面幾何形貌及面積,確定頸縮失穩(wěn)發(fā)生時刻,并分析包含頸縮失穩(wěn)的應(yīng)力-應(yīng)變演化過程及截面積變化規(guī)律。利用改進的Bridgeman方程對頸縮失穩(wěn)后的真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線進行校正,獲得包含頸縮失穩(wěn)的中厚鋼板等效應(yīng)力-應(yīng)變曲線。分別以傳統(tǒng)的冪指硬化曲線和改進的等效應(yīng)力-應(yīng)變曲線為本構(gòu)模型,建立中厚鋼板單向拉伸有限元仿真模型,獲得截面積隨時間變化曲線及載荷與位移關(guān)系曲線。結(jié)果表明,以改進的等效應(yīng)力-應(yīng)變曲線為本構(gòu)模型的仿真結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,驗證了基于3D-DIC技術(shù)的截面分析方法的正確性。此方法可用于描述包含頸縮失穩(wěn)的整個拉伸過程。 

【文章來源】：中國機械工程. 2020,31(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

拉伸試件尺寸參數(shù)

試件截面形狀為矩形,頸縮之后截面為不規(guī)則形狀,頸縮區(qū)域截面積不易測量。利用DIC技術(shù)的三維應(yīng)變、位移測量原理,得到試件拉伸試驗過程中的正側(cè)表面各點空間坐標,通過數(shù)據(jù)處理,確定拉伸初始時刻(零時刻)及拉伸過程中表面各點坐標。圖3為不同時刻沿試件厚度方向(Z向)的坐標云圖,對某時刻的坐標云圖進行數(shù)據(jù)處理,提取坐標云圖中點的空間坐標,確定該時刻試件的截面輪廓。圖3 基于3D-DIC技術(shù)的各時刻坐標云圖

圖2 DIC測量系統(tǒng)和CCD鏡頭擺放圖4所示為310 s時1/4的截面輪廓。x0為截面輪廓與X軸交點的橫坐標值,(x,z)為截面輪廓橫坐標最大的點。以(x,z)為分界點,將截面輪廓分為上下兩部分(厚度方向值大于z的截面輪廓為上部分,反之則為下部分)。將輪廓上部分分成n份,下部分分成m份,輪廓上下兩部分與X軸圍成面積為若干小梯形面積之和,輪廓上部分與X軸圍成的面積減去輪廓下部分與X軸圍成的面積即為1/4截面面積,公式如下:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]板材通過拉深筋時的循環(huán)塑性變形機理分析[J]. 金淼,李群,蔡星周,董榮梅.  機械工程學(xué)報. 2013(12)



本文編號：3428302