《基於Chaboche理論的非比例載入下TRIP鋼硬化模型研究》是依託同濟大學，由余海燕擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於Chaboche理論的非比例載入下TRIP鋼硬化模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：余海燕
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
TRIP鋼是集高強度與優良塑性於一體的理想汽車用高強度鋼板。它具有相變誘發塑性（Transformation Induced Plasticity）效應，即塑性變形過程中殘餘奧氏體向馬氏體轉變時引入相變強化和塑性增長。卸載後回彈嚴重是TRIP鋼套用中的主要問題。.本項目以探索TRIP鋼硬化機理、提高回彈分析精度為研究背景，針對目前TRIP鋼回彈分析中缺少考慮相變誘發塑性效應的硬化模型的問題，通過分析塑性變形中組成相及相變誘發塑性效應對TRIP鋼硬化的貢獻度，以微觀位錯運動與巨觀力學性能的內在聯繫為橋樑，揭示TRIP鋼硬化機理，研究非比例載入路徑下背應力與塑性應變累積的關係，基於Chaboche硬化理論構造描述TRIP鋼硬化行為的背應力計算表達式，提出TRIP鋼的非線性混合硬化模型。為TRIP鋼回彈的準確預測和有效控制提供理論依據，也為推廣TRIP鋼板在汽車中的套用提供指導。
結題摘要
TRIP高強度鋼板是一種具有高強度且同時具有優良塑性的鋼板，但回彈問題嚴重。由於缺乏合適的硬化模型導致回彈預測精度低於實際要求，使得TRIP鋼板並沒有得到應有的套用。為此，本項目以提高TRIP高強度鋼板回彈仿真精度為出發點，以建立考慮TRIP鋼材料特性和實際載入路徑複雜性的硬化模型為目標，對TRIP鋼在非比例載入路徑下的硬化機理、基於Chaboche非線性隨動理論建立描述TRIP鋼隨動硬化行為的背應力計算表達式、建立TRIP鋼的混合硬化模型並提出混合硬化模型的使用規範等主要內容進行了研究。獲得了如下主要成果：(1)揭示了TRIP鋼的隨動硬化機理主要在於兩個因素：TRIP鋼在塑性成形過程中發生的相變會影響微觀組織的相對分布、相變產物馬氏體對位錯有釘扎和改變位錯線長度作用；TRIP鋼相變誘發塑性效應強依賴於載入路徑。(2)TRIP鋼具有典型的包辛格效應、瞬態硬化和永久軟化的隨動硬化特徵。在Chaboche理論的基礎上，將TRIP鋼的背應力分為3項，第一項為遵從Armstrong-Freideric非線性隨動硬化，第2項為遵從Prager線性隨動硬化，第3項為考慮TRIP效應對隨動硬化背應力的貢獻項，建立了背應力方程。(3)各向同性硬化部分採用Voce的非線性各向同性硬化準則，建立了TRIP鋼的混合硬化準則和模型，並編寫了基於ABAQUS軟體的硬化模型的子程式UMAT，對模型使用過程中的參數確定方法和仿真規範進行了歸納總結。項目研究成果已發表了17篇學術論文和發明專利1項，其中已被SCI和EI檢索10篇。培養研究生9名。本項目研究成果可為TRIP 鋼回彈的準確預測和有效控制提供理論依據，對標準考題U形件的回彈預測精度可提高18%，所建立的硬化模型和回彈仿真規範已在部分企業得到成功套用，這將為推廣TRIP 鋼板在汽車中的套用提供推動作用。
