南景富

基础研究类项目（自然科学类）

项目名称：高强钢球壳板屈服行为及塑性成形性能研究

项目来源：黑龙江省教育厅科研项目

项目简介：目前，高强钢板压力成形的各种容器（包括航天器壳体）在生产中应用越来越广泛，虽然已有一些经验和半经验的公式、图表可资应用，但总的来说，同一些传统加工工艺相比，高强钢板的压力成形还须在理论上和实验上进行进一步的研究。由于要精确压力成形容器形状与尺寸，需要反复压力加工多次，因此，无论从控制加工工程中形状与尺寸方面，还是从高强钢材料本身性能的变化方面，特别是多块曲率板连接的大型容器，都需要对高强钢的力学性能、屈服行为、塑性成形性能有更深入的研究。无论对压力加工成形进行怎样的研究，都必须立足于材料合理的力学本构关系，但复杂应力状态下本构关系较难确定。因此，本构理论是指导金属塑性加工的一个重要课题。国内现在已开展了压电材料、多孔介质和非晶合金的本构关系研究，有重要的工程实际意义。应用实验方法建立材料本构关系是一个好方法，但对复杂应力状态，完全应用实验方法建立材料的本构关系，在实验设备、测试仪器和试件制造等方面都要付出昂贵代价，甚至暂时无法实现。因此，寻求应用简单实验资料建立复杂应力状态的本构关系很有意义。本项目应用高强钢板简单拉压的实验数据，推导出复杂应力状态下的高强钢板的塑性本构关系；同样，利用已取得的高强钢板的扭转剪切实验数据，推导出复杂应力状态下的高强钢板的塑性本构关系另一种表达式；借助材料的各参数之间的关系，论证以上两类本构关系的统一性。这是我们应用弹塑性理论，在前人工作的基础上，率先独立完成的创新性的理论研究成果。应用简单实验资料和数值模拟建立高强钢球材料复杂应力状态下的本构关系，可以填补高强钢板压力成形在这一理论领域的空白，形成系统的理论用来指导生产实践。

鉴定或验收情况：已验收结题

获奖情况：未获奖