冷弯304不锈钢圆形中空截面热暴露后的全程压缩应力-应变曲线

【作者】 胡滨； 吴林志；

【机构】 哈尔滨工业大学航天学院复合材料与结构研究所；

【摘要】 随着微尺度多孔结构的快速发展,小直径的冷弯焊接不锈钢管近来被用来制备力学性能优异的金属点阵拓扑结构。为了获取经真空钎焊热暴露后的圆形中空截面（CHS）在纯压缩状态下的精确材料性能,本文首先对一系列具有毫米量级外径尺寸的冷弯304不锈钢圆形空心短柱实施钎焊热处理,进而对所获得的试样进行轴向压缩测试。该试验一共涵盖了18种不同截面尺寸小直径短管,其厚径比（t/D）范围为0.023-0.201。此外,建立了一个广义的三阶段名义应力-应变模型来描述热处理后的CHS在全程应变范围内的压缩行为。该力学模型特别适用于计算机代码建模。因此,本文开发了一个交互式的计算机程序,以同时优化模型表达式中的三个应变硬化指数（n₁, n₂, n₃）,最终生成能够精确复刻试验数据的应力-应变曲线。为了进一步减少确定上述模型所必须的模型参数和材料参数数目,对于给定的三个基本材料参数(E₀,σ_0.01,σ_0.2)的实验值,本文又给出了确定产生2.5%塑性应变所对应的压缩应力(σ_p2)、n₂、极限压缩强度(σ_p3)、n₃和极限强度所对应的塑性应变（p₃%）的五个表达式。研究表明:这些表达式对于t/D≥0.027的CHS是有效的。总体上,解析预报的全程应力-应变曲线与实验得到的曲线吻合良好。更多还原