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摘要
目的 基于复杂加载状态试验和先进屈服准则，实现考虑塑性演化的TA4纯钛在复杂加载状态下塑性各向异性行为的精确表征。方法 通过0°、45°、90°方向的单拉试验和复杂加载比例的十字形试件双向拉伸试验，获得TA4纯钛的基本力学性能参数和拉伸屈服轨迹，采用不同的屈服准则对试验屈服轨迹进行预测，并通过变r值的屈服准则预测其屈服轨迹的塑性演变规律。结果 在小变形范围内，Yld2000-2d屈服准则对TA4屈服轨迹的预测精度最高；塑性变形过程中，呈线性增大趋势的r值与TA4纯钛的屈服轨迹演变现象直接相关。结论 试验与理论屈服轨迹的对比表明，Yld2000-2d屈服准则可以实现TA4纯钛初始屈服行为的精确表征。TA4纯钛带材的r值随塑性变形呈线性增大趋势，考虑塑性演化的Barlat89屈服准则预测的TA4屈服轨迹外凸性更显著。在TA4纯钛带材冲压成形过程的有限元分析、模具设计和工艺优化中，仅考虑初始屈服轨迹时，可采用Yld2000-2d屈服准则；当各向异性特征存在较强的塑性演化相关性时，可采用形式相对简单的Barlat89屈服准则。
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单位北京航空航天大学; 自动化学院
