[发明专利]一种测定等效塑性应变成形极限图的试验与计算方法

权利要求书

1.一种测定等效塑性应变成形极限图的试验与计算方法，其步骤包括：

步骤一、制作被测试材料的单轴拉伸试验试样，并进行单轴拉伸试验，测定被测试材料的真实均匀应变和真实断裂应变

所述的真实均匀应变是指：在均匀颈缩变形阶段，试样上初始长宽高分别为l₀·w₀·h₀的有限体A始终保持均匀变形直到判断试样均匀颈缩结束，其中，l₀为初始标距，w₀为试样初始宽度，h₀为试样厚度，有限体A保持极限均匀变形的真实均匀应变采用下式计算：

其中，l_u是指初始标距l₀在均匀颈缩结束时的变形长度；

所述的真实断裂应变是指：在局部颈缩变形阶段，在试样断裂中心区域，始终存在初始长宽高分别为l'₀·l'₀·h₀的有限体始终保持均匀变形直到判断材料失效，取满足该条件的最大初始标距为l_max的有限体B保持极限均匀变形的真实断裂应变采用下式计算：

其中，l_f是指有限体B的最大初始标距l_max在断裂时刻的变形长度；

所述的真实均匀应变亦等于等效均匀应变所述的真实断裂应变亦等于等效断裂应变

步骤二、按以下两式分别计算不同简单应变路径下的真实主应变ε_major和真实次应变ε_minor：

其中，β是真实次应变ε_minor与真实主应变ε_major之比，其某一特定的取值表示某一特定的简单应变路径状态，取值范围为[-∞,+∞]，为等效塑性应变，其取值与应变状态无关；

或者，按以下两式分别计算不同简单应变路径下的真实主应变ε_major和真实次应变ε_minor：

其中，r是塑性应变比，其某一特定的取值表示某一特定的简单应变路径状态，取值范围为[-∞,+∞]，为等效塑性应变，其取值与应变状态无关；

步骤三、以真实主应变ε_major为纵坐标，真实次应变ε_minor为横坐标，绘制等效塑性应变成形极限曲线，若取等效塑性应变等于真实均匀应变绘制的曲线称之为均匀成形极限曲线；若取等效塑性应变等于真实断裂应变绘制的曲线称之为断裂成形极限曲线；两条曲线的形状均为椭圆，将两条曲线绘制于同一张图片中，则得到被测材料的等效塑性应变成形极限图。

2.根据权利要求1所述的测定等效塑性应变成形极限图的试验与计算方法，其特征在于：在步骤一中，所述的真实均匀应变是指初始标距l₀为10mm，试样上的有限体A始终处于均匀颈缩变形下的最大真实应变；所述的真实断裂应变是指有限体B的最大初始标距为l_max为1.0mm，则所取的长宽高为1.0mm·1.0mm·h₀的有限体B始终处于均匀颈缩变形下的最大真实应变。

3.根据权利要求2所述的测定等效塑性应变成形极限图的试验与计算方法，其特征在于：在步骤三中，取成形极限图所覆盖的简单应变路径状态，其范围是从纯双轴拉伸状态逐步变化到纯单轴拉伸状态，若在步骤二中采用(3)和(4)式计算，则β对应的取值范围是[1，-0.5]，若在步骤二中采用(5)和(6)式计算，则r对应的取值范围是[-0.5,1]，得到与传统成形极限图具有相同简单应变路径范围的被测试材料的等效塑性应变成形极限图。

4.根据权利要求3所述的测定等效塑性应变成形极限图的试验与计算方法，其特征在于：测定材料1.0mm标距下的塑性应变比r_1.0，将r值的取值范围由[-0.5,1]更新为[-0.5,r_1.0]，则对应的等效塑性应变成形极限图随之更新。