DP780高强钢板动态变形行为研究.doc

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1、DP780高强钢板动态变形行为研究田成达1李大永1彭颖红1汪晨2（1．上海交通大学机械与动力工程学院，上海200240）（2．宝山钢铁股份有限公司，上海200122）Email：tcd-tcd@sjtu.edu.cn摘要通过准静态拉伸实验和0.1m/s，2m/s，10m/s和15m/s四种拉伸速度下的动态冲击拉伸实验，对DP780高强钢板的动态变形行为进行了研究，得到了不同应变率下的应力-应变曲线，基于Johnson-Cook模型建立了可描述DP780高强钢变形应变率相关性的应力-应变关系模型。为了更好地预测材料动态冲击条件下的应变率以及应力的变化，提出了一个基于宏观变量速度V

2、的本构关系方程,数值拟合结果与实验结果十分吻合。关键词DP780；冲击拉伸；应变率；J-C本构；RESEARCHONTHEDYNAMICDEFORMATIONBEHAVIOROFTHEDP780ADVANCEDHIGHSTRENGTHSTEELTianChengda1LiDayong1PengYinghong1Wangchen2(1.Mechanicalandpowerdepartment,ShanghaiJiaoTongUniversity)(2ShanghaiBaoSteelCo.,Ltd)Abstract:Thedynamicdeformationbehaviorofth

3、eDP780wasstudiedbythequasistatictensileexperimentandthedynamictensileexperimentunderthespeedofthe0.1m/s,2m/s,10m/sand15m/s.Thestrain-stresscurvesweregainedunderthedifferentstrainratesandthemechanicalbehaviorofDP780constitutiveequationwasestablishedbasedontheJohnson-Cookmodel.Anewconstitutive

4、equationbasedonthevariable-tensilespeedVwasdevelopedtobetterforecastthestrainrateandstressunderthedynamicimpactcondition.Theresultturnsout:thenewconstitutiveisaccordancewiththeexperimentaldata.Keywords:DP780;Dynamictensile;strainrate;J-Cconstitutive双相钢(DualPhase)由马氏体和铁素体组成，具有优异的强度、延展性能以及加工硬化

5、能力[1]。随着环保与能源的压力，以及汽车轻量化的发展，国外的许多学者都对先进高强钢产生了浓厚的兴趣，并进行了广泛的研究。A.Bag，K.K.Ray和E.S.Dwarakadasa通过实验研究发现双相钢具有非常优秀的机械性能包括高冲击韧性，在马氏体的体积比大约为0.55时性能最优[2]。S.Oliver,T.B.Jones和G.Fourlaris研究了DP钢在低应变率(0.001s-1)及高应变率(200s-1)条件下进行动态拉伸实验后的微观结构，得到了铁素体的延伸情况和各相体积分数的变化[3],而且还获得了上述两种钢材的完全碰撞行为的数据[4]。双相钢在变形过程中表现出明显的

6、应变速率相关性；使得其在动态载荷时的材料强度和塑性变形与静载条件时存在具大的差异。研究显示，在动态冲击载荷条件下DP钢的率相关性使得它的强度极限一直攀升，通过自身塑性耗散能的释放，更使其具备极好的抗冲击能力和能量吸收能力。因此，为了确保DP钢材料在动态载荷或外加冲击载荷结构上应用的可靠性,研究DP钢在冲击载荷条件下的力学行为更显得尤为重要。本文分别在不同应变率下对宝钢DP780高强钢板进行拉伸实验，研究双相钢应力应变与应变速率、变形速率的相关性，建立了双相钢板应变率相关与变形速率相关的本构模型。1拉伸实验基金项目：上海市科教兴市项目实验采用目前国内最高强度的DP780高强钢板，

7、试件尺寸示意如图1。图1试件尺寸示意图Figure.1Tensiletestingspecimendimensions由于双相钢的在静态和动态载荷下变形行为的显著差异，实验在静态拉伸和动态拉伸实验机上分别进行。1．1准静态拉伸实验采用德国Zwick电子万能材料试验机对高强钢(DP780)试件进行静态单向拉伸实验，获得静态拉伸条件下的材料的应力应变曲线以及材料主要参数。从表1中的拉伸参数和图2所示的材料真实应力应变曲线图可以看到，DP780高强钢有着很好的强度值（真实应力高于1000Mpa）以