金属厚板材料力学性能鼓胀试验方法研究

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1、学号：12105410常州大学硕士学位论文金属厚板材料力学性能鼓胀试验方法研究研究生程实然指导教师高光藩学科、专业名称化工过程机械研究方向过程装备结构可靠性与完整性2015年4月UsetheBulgeTesttoStudyMechanicalPropertiesofThickMetalPlatesADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByChengShiranChemicalProcessEquipmentDissertationSupervisor:Prof.GaoGuangfanApril，

2、201常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文

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4、应变关系，而且在实际问题中，材料多处于双向应力状态，因此，人们把目光转向了更精确更大应变范围的双向拉伸试验。鼓胀试验作为一种双向拉伸试验方法，能够获得材料在双向应力状态下大应变范围内的力学性能数据，日益得到人们的青睐。鼓胀试验是一种评定板材力学性能和成形性能的试验方法，主要用于金属薄板材料的力学性能和成形性能试验。金属厚板难以直接进行鼓胀试验，本文提出了一种在金属厚板厚度方向去除部分材料得到试件进行鼓胀试验的方法，将鼓胀试验引入测定金属厚板的力学性能。主要工作如下：（1）分别对三种名义厚度（10mm、20mm、30mm）、两种材料（Q235B

5、、Q345B）的金属板材进行单轴拉伸试验，得到两种材料的真应力应变关系。（2）确定试件的几何尺寸，搭建试验装置平台，主要包括加压系统、夹持装置及测量装置。进行鼓胀试验，测量得到了试件中央胀**形极顶的载荷位移（p-h）曲线。（3）基于有限元分析软件，着重分析了边界圆角对试验结果的影响，确定合理的边界圆角。（4）建立了鼓胀试验的有限元模型，将单轴拉伸试验应力应变关系数据作为有限元分析的材料初始本构关系，模拟鼓胀变形过程，*得到p-h关系，然后将相同的压力下的试验极顶高度h与模拟极顶高度h比较，修正应力应变关系模型，使模拟的载荷位移曲线（p-h）

6、**与试验的载荷位移曲线（p-h）逐渐逼近，最终得到大应变条件下更精确的应力应变关系。关键词：金属厚板；鼓胀试验；力学性能；有限元分析；大应变IABSTRACTThemechanicalpropertyofamaterialishowthematerialshowsdeformationandbreakagecharacteristicsundertheactionofexternalforces.Mechanicalpropertiesareevaluatedthroughthemechanicalpropertyindicators,wh

7、ichusuallyinvolvesthetensiletest.Intheengineeringapplicationfield,thestandarduniaxialtensileteststillplaysanimportantrole.However,therangeofstrainobtainedfromthetensiletestislimited.Thisuniaxialtensiletestisalsolessrelevanttoactualcasesbecauseinengineeringpracticesmaterials

8、mainlyunderbiaxialstress.Thus,peopleturntothebiaxialtensiletestforhigheraccuracyan