[发明专利]一种基于金属管材的Hill48屈服准则参数标定方法

权利要求书

1.一种基于金属管材的Hill48屈服准则参数标定方法，其特征在于：它包括如下步骤：

(1)进行金属管材轴向拉伸试验，获得载荷位移曲线和工程应力-工程应变曲线，通过公式1)和2)将工程应力-工程应变曲线转换为真应力-真应变曲线，将塑性变形为0.2％时的应力作为屈服应力，由真应力-真应变曲线获得轴向屈服应力σ₀；

σ＝s(1+e) 1)

ε＝ln(1+e) 2)

其中，σ为真应力，ε为真应变，s为工程应力，e为工程应变；

(2)进行金属管材环向拉伸试验，按照步骤(1)的方法获得真应力-真应变曲线和周向屈服应力σ₉₀；

(3)在金属管材内部放置圆柱形芯轴，进行平面应变状态拉伸试验，按照步骤(1)的方法获得真应力-真应变曲线和平面应变状态轴向屈服应力σ_p，在平面应变状态拉伸试验过程中，由于试样圆周方向应变增量为零，可得公式3)：

2(F+H)σ_q-2Hσ_p＝0 3)

将步骤(1)获得的轴向屈服应力σ₀作为参考等效应力，可得公式4)、5)和6)：

其中，F、G、H、N为Hill48屈服准则参数，σ_p为平面应变状态轴向屈服应力，σ_q为平面应变状态周向屈服应力；

(4)将步骤(1)获得的轴向屈服应力σ₀、步骤(2)获得的周向屈服应力σ₉₀以及步骤(3)获得的平面应变状态轴向屈服应力σ_p的值代入公式3)、4)、5)、6)中，通过求解方程组获得Hill48屈服准则参数F、G、H的值以及平面应变状态周向屈服应力σ_q的值；

(5)将步骤(4)获得的Hill48屈服准则参数F、G、H的值和模拟参数Z的值输入到有限元模拟软件中进行轴向拉伸模拟，Z的取值范围是0.1-3.0，在0.1-3.0之间选取m组Z值，其中m为30-200之间的自然数，通过模拟共获得m组模拟载荷位移曲线，将m组模拟载荷位移曲线分别与步骤(1)获得的载荷位移曲线进行对比后，再基于GA遗传优化算法反求Hill48屈服准则中参数N的值。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属管材的Hill48屈服准则参数标定方法，其特征在于：所述的金属管材为钢、铝合金或镁合金。

3.根据权利要求1所述的一种基于金属管材的Hill48屈服准则参数标定方法，其特征在于：基于金属管材的Hill48屈服准则参数标定方法在材料塑性成形过程中的壁厚变化率、截面畸变或回弹模拟领域的应用。