刘 静，李兰云，李 霄，李渊博



厚壁钛管轴向压缩塑性的应力−应变关系

刘 静1, 2，李兰云1，李 霄1，李渊博1

(1. 西安石油大学材料科学与工程学院，西安 710065；2. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室，西安 710072)

基于环形试样轴压实验、有限元模拟、回归分析和遗传算法相结合的反求方法对厚壁钛管压缩状态下的塑性材料参数进行快速识别，利用试验方法研究机床弹性变形时TA18厚壁钛管不同圆环压缩试样高度下试样鼓肚率和机床弹性变形的变化情况，并在此基础上确定了试样高度范围，获得了试验力−位移曲线。利用反求方法确定了其压缩应力应变关系，并将其应用在不同高度钛管环形试样轴压模拟中，与试验进行对比，以发现反求获得的应力−应变曲线可以较好地预测钛管轴向压缩变形行为，对压缩试样变形后最大直径和载荷的预测误差分别不超过1.5%和11%。

厚壁钛管；圆环压缩试样；反求方法；压缩应力状态；应力−应变关系

厚壁钛合金管零件由于具有高强重比、优越的耐蚀性及抗疲劳性，在航空航天等领域得到了广泛应 用[1−3]。塑性成形工艺获得的厚壁钛合金管件具有塑性好、强度高等特点(如挤压、旋压、拉拔)，已成为加工钛合金管材零件的主要手段[4−5]。对管材塑性变形行为分析是确保管材精确塑性成形的前提和基础，而变形分析的可靠性往往取决于材料在变形时的力学性能，尤其是塑性应力−应变关系。由于材料的塑性应力应变关系与其所受的应力状态有关，因此，要根据具体成形过程中材料受力状态选择合适的试验方法进而确定材料的塑性参数[6]。……