引人内结构张量的非比例循环塑性本构模型.pdfVIP

第 41卷 第 6期 上 海 交 通 大 学 学 报 V01．41No．6 2007年 6月 JOuRNALOFSHANGHAIJIAOTONG UNIVERSITY Jun．2007 文章编号：1006—2467(2007)06—1008—04 引人 内结构张量的非比例循环塑性本构模型 张艺潇， 赵社戌 (上海交通大学 工程力学系，上海 200240) 摘 要：考虑非比例加载情况下金属材料塑性循环强化特性的本构描述 ，为反映 由于非 比例加载 而引起材料 的附加等 向强化及异向强化效应 ，提 出在 Valanis的塑性 内时响应方程 中引入与加载 路径几何性质有关的内结构张量，建立 了新的非比例循环塑性本构模型．其 中，材料强化程度采用 沿路径法线方向的塑性应变分量描述．用所建模型对 304不锈钢材料在一些典型非 比例循环加载 路径下的响应进行 了理论预测 ，并与相关文献 中的实验结果进行 了比较 ，结果令人满意． 关键词 ：非比例循环加载 ；内结构张量 ；循环塑性本构模型 中图分类号 ：0344．1 文献标识码 ：A A Non—proportionalCyclicPlasticityModelTaking intoAccountlnternalStructuraITensor ZHANG Yi—xiao， ZHA0 She—zu (Dept．ofEng．Mechanics，ShanghaiJiaotongUniv．，Shanghai200240，China) Abstract：Thispaperisconcernedwiththeformulationofanew cyclicplasticconstitutivemodeltodescribe thehardeningbehaviorofmetallicmaterialsundernon—proportionalcyclicloadings．In ordertodescribe theadditionalisotropichardeningandtheanisotropichardeningduetonon—proportionalloading，aninter— nalstructuraltensorrelatedtothegeometryofloadingpathisincorporatedintoValanis’endochroniccon— stitutiveequations．Theplasticstraincomponentalongthenormalofloadingpathispresentedtomeasure thehardening．Theproposedmodelwasappliedtosimulatethestressresponsesof304stainlesssteelsfor avarietyoftypicalnon—proportionalcyclicloadingpaths．Thepredictionshaveagoodagreementwiththe experimentalresultsinthereferences． Keywords：non—proportionalcyclicloading；internalstructuraltensor；cyclicplasticconstitutivemodel 实际应用和力学理论 的不断发展，都要求对受 多数模型中考虑用 由一些可观察变量或内变量之间 到循环加载的结构的力学行为能够给予更精确 的预 的简单关系来定义此类参数．然而这些参数并不能 测．较之 比例循环加载 ，非比例循环加载下材料将产 满意地描述材料 内结构 的演化，而 内结构变化正是 生附加的强化．在塑性和粘塑性流动理论体系中，一 非比例循环加载下产生附加强化的原因．因此，需 般引入描述变