基于3D-DIC 技術的金屬棒材單軸拉伸大應變硬化曲線測量研究
2025-02-08 00:00:00陳俊甫章陳康平蔡晉輝馬丙輝劉亞丕王疆瑛
中國測試 2025年1期
摘 要： 為精確測量金屬棒材單軸拉伸頸縮后大應變范圍硬化曲線，采用三維數字圖像相關技術（3D-DIC）測量試樣頸縮區域幾何構型，基于Bridgman 模型對頸縮后流動應力進行修正，評估Ludwik、Swift、Hockett-Sherby（H-S） 和Voce 模型對硬化曲線的擬合效果，開展單軸拉伸有限元模擬以驗證大應變硬化曲線的可靠性。結果表明：以6061鋁合金棒材為例，3D-DIC 技術可以精確地獲取試樣頸縮最小橫截面半徑a 和外輪廓曲率半徑R 的演化規律，結合Bidgman 模型可以有效地獲取頸縮后大應變硬化曲線，其應變范圍（0～0.41）是常規單軸實驗所獲取硬化曲線應變范圍（0～0.058）的7 倍，Hockett-Sherby 硬化模型具有最佳的硬化曲線擬合優度，基于該模型的單軸拉伸模擬輸出載荷-位移曲線和應變云圖與實驗測量結果基本一致，證實3D-DIC 技術結合Bridgman 模型能夠精確地測量金屬棒材單軸拉伸頸縮后大應變范圍的硬化曲線。
關鍵詞： 三維數字圖像相關技術; 單軸拉伸; 頸縮; 硬化曲線; 應力修正
中圖分類號： TB9; TG301 文獻標志碼： A 文章編號： 1674–5124（2025）01–0039–08
