相变诱导塑性钢高应变速率性能和失效行为分析

以TRIP590钢为研究对象，对静态和高应变速率下的力学性能进行测试，获取性能变化规律，并对应变速率相关本构模型进行拟合；采用剪切、中心孔拉伸、缺口拉伸、穿孔等5种试样来表征材料在拉伸、剪切及复合状态下的失效行为，并采用MMC断裂失效模型进行拟合；将材料模型应用于不同试样模型，开展断裂试验仿真，并与试验测试结果进行对比，以验证失效模型的精度；采用高速冲击折弯进行试验，验证模型的准确性。结果表明：TRIP590钢具有良好的延展性，断后伸长率可达35.5%,强塑积达到21.66 GPa%;具有较强的应变速率敏感性，随着应变速率的增加，其强度不断增加，而且材料的伸长率也不断提高；随着应变速率的提升，材料吸收的能量逐渐增加；设计的5种断裂失效测试试样可以表征材料的失效行为；应用MMC断裂失效模型仿真所得的断裂形貌与试验结果相符，关键参数仿真与试验测试结果的平均误差均小于5.5%;拟合获得材料本构模型用于冲击折弯的仿真结果与实测结果基本一致，误差控制在3%以内，可以较好地反应材料的力学特征。