[发明专利]一种测定薄板反向加载包辛格效应的方法

权利要求书

1.一种测定薄板反向加载包辛格效应的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对待测薄板进行预拉伸后，卸载预拉伸力，使薄板呈自然状态后，再对薄板弯曲成形，待薄板自由回弹后，测量薄板回弹后的形变角度Z*；

2）按照步骤1）所述的操作方法，在不同预拉伸力、不同相对弯曲半径下，测量得到一系列薄板回弹后的形变角度Z*；

3）构建待测薄板材料参数的本构模型，给待测薄板赋予初始值A₀，在与步骤2）所述对应的不同预拉伸力、不同相对弯曲半径的条件下，进行薄板回弹角度模拟计算，得到一系列薄板回弹后的形变角度Z；

将步骤2）的试验结果与模拟结果相比，若二者的差值未达到预设的阈值，则对构建的本构模型的薄板材料参数进行修改，继续将步骤2）的试验结果与模拟结果进行比对，直到二者的差值达到预设的阈值，输出此时计算得到的本构模型的薄板材料参数A；

4）利用得到的本构模型的薄板材料参数A，对薄板的单向拉伸-压缩试验进行有限元模拟，得到薄板的正反加载应力-应变曲线，即薄板的包辛格效应曲线。

2.根据权利要求1所述的一种测定薄板反向加载包辛格效应的方法，其特征在于，步骤2）所述的不同预拉伸力、不同相对弯曲半径下，是在试验中的两组测试试验：

第一组测试试验为，对待测薄板施加一系列不同的预拉伸力后，卸载预拉伸力，使薄板呈自然状态后，设定相同的相对弯曲半径，对待测薄板弯曲成形，对应得到预拉伸力不同、相对弯曲半径相同条件下测得的一系列薄板回弹后的形变角度Z*；

第二组测试试验为，对待侧薄板施加相同的预拉伸力后，卸载预拉伸力，使薄板呈自然状态后，在预拉伸力不变的情况下，对经过预拉伸的待测薄板弯曲成形，设定一系列不同的相对弯曲半径，对应得到预拉伸力相同、相对弯曲半径不同条件下测得的一系列薄板回弹后的形变角度Z*。

3.根据权利要求1或2所述的一种测定薄板反向加载包辛格效应的方法，其特征在于，所述的弯曲成形是利用凹模具、凸模具对待测薄板进行弯曲成形。

4.根据权利要求1或2所述的一种测定薄板反向加载包辛格效应的方法，其特征在于，步骤3）所述的试验结果与模拟结果相比，二者的差值是否达到预设的阈值，是通过以下方法计算模拟得到的：

采用最小二乘意义下的函数式作为优化的目标函数式（1），

L(A)=Σ(δ)iLn(A)+Σ(r/t)iLn(A);---(1)]]>

式中，L(A)表示目标函数，δ为预拉伸量，r/t表示相对弯曲半径，表示该项为相同相对弯曲半径，不同预拉伸力下的回弹角度对比结果求和；表示相同预拉伸力，不同相对弯曲半径下的回弹角度对比结果求和；

Ln(A)=1MnΣi=1Mn(Z-Z*)2Dn---(2)]]>

式中，M_n表示优化中用到的试验个数，Z-Z^*表示模拟的回弹角度Z与试验值Z*之差，D_n表示第n次试验对应的权重矩阵，根据试验测量的不确定性，对不同的数据变量设置相应的权重系数，决定了优化结果对该变量的敏感程度。

5.根据权利要求1所述的一种测定薄板反向加载包辛格效应的方法，其特征在于，步骤4）所述的有限元模拟是指采用有限元软件对薄板的拉伸压缩过程进行有限元模拟试验。