Hardingcurve硬化曲線

1、FailureYieldstress.:ElasticdeformationPlast,cdeformationTensilestrengthR.Autoform中硬化曲線編譯運(yùn)用在塑性成形過(guò)程流變應(yīng)力的增加叫硬化現(xiàn)象。運(yùn)用硬化曲線描述材料塑性成形階段的硬化特性。硬化特性用應(yīng)力應(yīng)變圖表描述。在Autoform中，流變曲線必須使用真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變值描述。對(duì)于第一組應(yīng)力應(yīng)變數(shù)值，應(yīng)變是0,應(yīng)力是最初的屈服應(yīng)力。流變曲線板料塑性成形的特征比彈性成型的特征重要。塑性特性中最有代表性的是流變曲線。流變曲線描述了在拉伸試驗(yàn)中應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系。下面的圖就是描述一種延展性很好的板料的典型流變曲線。Autoform要

2、求使用真應(yīng)力和塑性應(yīng)變的對(duì)數(shù)（真實(shí)的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)）。Si更茄Strain圖1：延展性很好板料的拉伸試驗(yàn)的典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線，彈性和塑性成形階段和斷裂階段圖2：Autoform要求的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變構(gòu)成的流變曲線DeterminationoftheFlowCurveinaTensileTest拉伸試驗(yàn)中流變曲線的檢測(cè)獲取Autoformr值表征流變曲線是通過(guò)拉伸試驗(yàn)檢測(cè)獲取的。Autoform要求輸入的是真實(shí)的應(yīng)力應(yīng)變。要求這個(gè)流變曲線是在板材軋制方向試驗(yàn)取得。這方向的不同是通過(guò)厚向異性指數(shù)的，這r值是定義屈服軌跡時(shí)候介紹。Fig.3:Determinationoftheflowcurvebyate

3、nsiletest拉伸試驗(yàn)在拉伸試驗(yàn)過(guò)程，測(cè)量拉力F,不斷變化的長(zhǎng)度I和截面積A塑性應(yīng)變epi是通過(guò)不斷測(cè)量位移I的變化計(jì)算，和彈性應(yīng)變，彳得到:這個(gè)彈性應(yīng)變S；是試樣應(yīng)變過(guò)程中彈性階段部分。真實(shí)應(yīng)變和法向的力F可以如下計(jì)算:FF(TAAoe-q，G真實(shí)應(yīng)力是通過(guò)真實(shí)的截面積A計(jì)算的，不是原始的截面積飛DeterminationoftheFlowCurvebyApproximation通過(guò)擬合得到流變曲線當(dāng)試樣斷裂失效，根據(jù)材料不同有不同的數(shù)據(jù)。失效時(shí)候的應(yīng)變是最終的延伸率。在成型過(guò)程中，二軸的應(yīng)變狀態(tài)出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致很高的應(yīng)變值。所以根據(jù)拉伸試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，流變曲線要被外推到應(yīng)變值至少%I=1QStr

4、ess。Materialfailureofthespecimen一ApproximationqExperimentaldataPlasticstrainei;Fig.4Approximationandextrapolationoftensiletestresults圖4:擬合結(jié)果和拉伸結(jié)果的外推（尾部曲線延長(zhǎng)）比亞迪沖壓模具深圳工廠工藝科LudwikFormula（Ludwik公式）最簡(jiǎn)單的流變曲線擬合公式就是Ludwik公式=K£n這里的。是真實(shí)應(yīng)力，堂是真實(shí)的應(yīng)變。N和k是材料常數(shù)。nValue這n值（加工硬化指數(shù)）描述了易延展材料的硬化行為。這個(gè)n值是通過(guò)力和延伸率曲線上兩點(diǎn)檢

5、測(cè)得到。加（口+與）/（，+口）+6（Ji/Fx）71=：加（Iny+/（Ln（I+£1）FiandF2是應(yīng)力值；E1and8謔計(jì)算n值的區(qū)域兩端的應(yīng)變值；這個(gè)加工硬化指數(shù)塑性區(qū)域流變曲線的斜率。高n值的材料表示它冷加工硬化越嚴(yán)重。這個(gè)成型不會(huì)過(guò)多集中在局部，它更適合延展成型過(guò)程。屈服應(yīng)力屈服應(yīng)力是材料開始塑性變形時(shí)候的應(yīng)力。K值抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度Rm是試樣的材料均勻塑性變形達(dá)到最大值時(shí)候的應(yīng)力。（Rm=Fm/Ao）.Ludwik公式可以表達(dá)抗拉強(qiáng)度IRm二Fmm4%）或者:注意：低屈服應(yīng)力高抗拉強(qiáng)度會(huì)強(qiáng)烈影響成型性能。也就是，高強(qiáng)度材料成形性比不上低碳鋼（低強(qiáng)度）。由于彈性部分太高，

6、整個(gè)強(qiáng)度比較低（屈強(qiáng)比?。┘庸ず蠡貜棻容^大。KinematicHardening靜力學(xué)的硬化（重復(fù)加載模型）靜力學(xué)的硬化模型是Autoform推行來(lái)描述如下的三個(gè)現(xiàn)象的: earlyre-plasitifcation t日ngiEntsoftening workhardeningstagnation* 早期重復(fù)進(jìn)入塑性區(qū)* 瞬間軟化* 加工硬化停滯圖5:靜力學(xué)硬化模型相對(duì)Autoform是的標(biāo)準(zhǔn)各向同性硬化模型，瞬間軟化和加工硬化停滯主要影響硬化應(yīng)力減少。這模型唯一的公式很好地描述非線性加載的應(yīng)變，主要是重復(fù)加載，所以覆蓋了早期的屈服，這個(gè)對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)回彈很重要。很多材料顯示出這個(gè)加工硬化滯后現(xiàn)

7、象，很想在一定的應(yīng)變區(qū)域，硬化的遲到。為了描述這個(gè)模型的行為，需要加入無(wú)窮小量參數(shù)：K是瞬間軟化速率；?i是滯后比率；Vandx是兩個(gè)描述彈性模量減少的參數(shù)，就像塑性應(yīng)變Qh(p)WorkhardeningstagnationTransientsoftening圖6:靜力學(xué)硬化模型的概念（類似反向加載）下面的公式描述彈性模量的減少：下面的公式描述塑性的重復(fù)加載和瞬間軟化:£7=如下公式描述加工硬化的滯后:g=M應(yīng)變區(qū)域的存儲(chǔ)表面gp=新的硬化參數(shù)如描述卜面幾種選項(xiàng)可以定義流變曲線 Table Ludwik Swift Ghosh Hockett-Sherby CombinedS-H

8、Approximation TvsenKruppTEMTable輸入流變曲線的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)點(diǎn)定義流變曲線。輸入兩列數(shù)據(jù)，最多數(shù)據(jù)組是50.StrainStressx1y1y2x3y3Ludwkk使用Ludwik擬合定義流變曲線。（T=;ct（叵雙=）=crD在Ludwik公式里面，。是真實(shí)應(yīng)力；E是真實(shí)應(yīng)變；是屈服應(yīng)力。Swift使用Swift擬合定義流變曲線。C=C'+£Q)mGosh使用Ghosh擬合描述硬化曲線二C，(£p(+如尸。Hockett-Sherby使用Hockett-Sherby擬合描述硬化曲線：b二Sat(SattTj)£Combine

9、dS-H結(jié)合SwiftandHockett-Sherby擬合去擬合硬化曲線。這個(gè)擬合權(quán)數(shù)口決定這個(gè)等式的融合。(T=1-a)C(e漢+在口)加+aaSai-(Sat一%)£一斯Approximation擬合流變曲線是有拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)近似定義的。拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)點(diǎn)擊Data按鈕輸入。一個(gè)單行本的Hardeningdata頁(yè)面被打開。在這個(gè)Hardeningdata頁(yè)面，未加工的數(shù)據(jù)可以輸入。輸入文件包括兩列數(shù)據(jù)（最多能有100000個(gè)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)組）（參考TABLE1）輸入應(yīng)變數(shù)據(jù)可以是其中一種：* TotalStrain:應(yīng)變值包括彈性和塑性兩階段的應(yīng)變* Plasticstrain,

10、應(yīng)變值只包括塑性階段應(yīng)變值。輸入的應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)組可以是其中一種：* Engstrain/engstr電5S：應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)是工程應(yīng)力應(yīng)變值,Log與"ain/truestress:應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)是真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變值（也就是真實(shí)應(yīng)力=（1+£）,真實(shí)應(yīng)變=ln（1+e）。這些選擇選項(xiàng)重要數(shù)據(jù)和要求必須一致，因?yàn)椴牧仙善髯詣?dòng)按要求格式轉(zhuǎn)換。輸入數(shù)據(jù)后，這些選項(xiàng)不能更改。一旦開始打開數(shù)據(jù)文件，輸入曲線就會(huì)被使用Swift擬合或者h(yuǎn)ockett-sherby擬合。在硬化數(shù)值中，下列曲線要被點(diǎn)出：* 紅色加點(diǎn)線：被輸入的數(shù)據(jù)* 左邊綠色垂直線：擬合的最小應(yīng)變控制值Efnin:缺省值為0;*

11、 右邊綠色垂直線：擬合的最大應(yīng)變控制值缺省值是通過(guò)平均延伸率Ag計(jì)算得到。* 上面的黑線：依照SWIFT法擬合；* 最低的黑線：依照hockett-sherby擬合。a* 藍(lán)色線：合并SWIFT法擬合和hockett-sherby擬合線，并使用合并權(quán)數(shù)注意一些特殊時(shí)候SWIFT法擬合和hockett-sherby擬合線位置是調(diào)換的。合并S-H擬合線使用下列加工性能參數(shù)：* "近似的屈服應(yīng)力* 近似的抗拉強(qiáng)度 n：，擬合n值，計(jì)算時(shí)候的應(yīng)變間隔值(0002Ag1)硬化指數(shù) A&，擬合的平均延伸率合并權(quán)數(shù)可以修改，缺省值是：(控制擬合的參數(shù)) Steel：a=0.25 Alluminium:a=0.75擬合過(guò)程會(huì)被Advmrued選項(xiàng)參數(shù)影響。擬合的間隔值會(huì)因?yàn)槎x的最低應(yīng)變限制應(yīng)變忘的和最大限制取改變。額外的控制點(diǎn)要定義：,是屈服點(diǎn)，其他的控制點(diǎn)是必經(jīng)點(diǎn)打and5?？梢钥紤]輸入一個(gè)額外點(diǎn)不在拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上的，比如是通過(guò)脹型試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)。注意擬合的曲線不會(huì)不通過(guò)這個(gè)額外點(diǎn)，比如輸入數(shù)