高强钢复杂应力测试平台的制作方法
【专利摘要】高强钢复杂应力测试平台由水平方向和垂直方向上的三组加载机构，加载机构包括油缸、应变片、夹头（或者压头），三个方向的加载机构可以沿各自的轴向自由移动。工作时，可以对材料进行不同比例下的三向拉伸或压缩力学性能测试，能更加客观准确地反映材料的力学性能。
【专利说明】高强钢复杂应力测试平台
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高强钢复杂应力测试平台，其对材料进行各种应力状态测试。
【背景技术】
[0002]在实际工程应用中，高强钢由于其优异的性能，故而其服役条件大多处于复杂应力状态，传统的单轴拉伸测试不能完全反映其可能达到的真实力学性能。对于各向异性和处于复杂应力状态下的材料，研究其双向加载方法是该领域重要的研究内容。而十字形试件双向拉伸试验法最直观，最能直接反映材料的双向受力状态，是目前最受重视的一种试验方法。在各向异性板料屈服行为试验研究的方法中，通过十字形试件进行双向拉伸试验是目前研究的热点。
[0003]但是，随着汽车工业的迅猛发展，像汽车覆盖件这种构成汽车外形的关键零件，一般采用落料、拉深、切边、翻边等方法制造，但由于高强度钢强度高，弯曲回弹变形大，成型性能差于低强度钢板，所以在这个过程中，板料的变形行为会对材料的尺寸产生很大的影响。因此，如何准确描述板料的本构关系以及预测成形缺陷如破裂、起皱、回弹的产生，以便能够更好的优化模具和工艺，那么针对这些行为，如何对成形材料的各向异性进行测试，必将是一项复杂的过程。为了更客观地了解高强钢的真实性能，只有通过对其进行多向加载试验。
【发明内容】
[0004]为了更加客观的了解高强钢的力学性能，本发明提出:高强钢复杂应力测试平台，其特征在于:其由水平方向和垂直方向上的三组加载机构组成，加载机构包括油缸、应变片、夹头(或者压头)，三个方向的加载机构可以沿各自的轴向自由移动。工作时，可以对高强钢进行三轴向拉伸或压缩力学性能测试，能更加客观准确地反映其的力学性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0006]下面将结合附图描述本发明。
[0007]如图1所示，高强钢复杂应力测试平台，主要由水平方向和垂直方向上的三组加载机构组成，加载机构主要由夹头1、应变片2、垂直油缸3和水平油缸4组成。
[0008]成型步骤如下:
[0009]1、首先将要测试的材料加工成适合三轴加载的试样，然后再六个方向的夹头上分别贴上应变片，以便收集到该材料在在该加载环境下的应变变化。
[0010]2、通过控制4个水平油缸和2个油缸，保证系统三向加载的同步性。
[0011]3、获得三向加载条件下的应力应变曲线，通过数值分析的到该材料不同方向的本构方程。
[0012]
[0013]实施例1汽车用高强钢TRIP600在不同加载路径下的应力应变曲线
[0014]本次实例将对先进高强钢TRIP钢进行测试，来说明实际的实施过程，同时还可以将此种方法应用于其余方面的材料使用。
[0015]首先将需要测试的汽车用的高强度TRIP600钢板加工成能做三向加载的试样尺寸，并且要注意区分试样轧制方向、垂直轧制方向以及厚度方向。然后采用所提供的复杂应力测试平台，对材料的三个方向进行载荷控制，制定不同的加载比例，在加载过程中最重要的时候要保持加载主轴与变形主轴始终保持一致。通过夹头上的应变片采集数据，得到不同加载路径下的三向拉伸或压缩的真实应力应变曲线。根据曲线以及不同的屈服准则，得到该高强度钢板在不同加载路径下的硬化指数以及屈服轨迹，得出相应的本构方程，然后根据这些参数合理的优化模具设计以及载荷的加载速率，从而能够更好地避免成型缺陷的产生，以保证零件的质量。
[0016]实施例2汽车用高强钢TRIP780在不同加载路径下的应力应变曲线
[0017]首先将需要测试的汽车用高强钢TRIP780钢板加工成能做三向加载的试样尺寸，并且要注意区分试样轧制方向、垂直轧制方向以及厚度方向。然后采用所提供的复杂应力测试平台，对材料的三个方向进行载荷控制，制定不同的加载比例，在加载过程中最重要的时候要保持加载主轴与变形主轴始终保持一致。通过夹头上的应变片采集数据，得到不同加载路径下的三向拉伸或压缩的真实应力应变曲线。根据曲线以及不同的屈服准则，得到该高强度钢板在不同加载路径下的硬化指数以及屈服轨迹，得出相应的本构方程，然后根据这些参数合理的优化模具设计以及载荷的加载速率，从而能够更好地避免成型缺陷的产生，以保证零件的质量。
【权利要求】
1.一种高强钢复杂应力测试平台，其特征是:由水平方向和垂直方向上的三组加载机构组成，加载机构包括油缸、应变片、夹头，三个方向的加载机构沿各自的轴向自由移动。
【文档编号】G01N3/10GK103674712SQ201310677055
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】李洪洋, 张妍婧, 缪勇, 马金龙, 李先超 申请人:北京理工大学