如果预应变与加载方向成 90，其产生的影响规律会因为材料的不同而不同。在本课题中 通过试验方法也进行了相应的研究。

2。3。2 应变路径变化对成形的极限的影响

对于材料的成形极限的研究中，大量的研究人员通过不同的方式来获得不同应变路径下 的成型极限。可是鉴于现有的条件和方法，主要的方式通过为线性和接近线性的变形路径来 得到成形极限曲线，这与实际情况有较大的差别。对于复杂应变路径的变化对成形极限的影 响还没有固定的规律，所以通过列举前人的研究成果给本课题给与一定的参考。

V Tarigopula 等对厚 1。49mm 的 DP800 双相钢在不同应变路径下的成型进行研究，采用 预应变加上终应变的方式，来进行应变路径的变化。采用 3 级 1%，4%，8%的预应变。得到 结果为应变路径的变化对材料的初始流变应力有显著的降低，且这种现象与应变的方向有关， 在后续应变方向与预应变垂直时影响最大，现象持续时间与预应变的大小有关[5]。

肖光春等研究了预应变对高强度钢 Q420 的力学性能和断裂韧度的影响。通过试验测试 后得到结论为：预应变提高了材料的初始屈服强度和抗拉强度，同时其塑性和断裂韧性有所 降低，材料的脆性断裂倾向增加[6]。论文网

刘大海等研究了 A5052 铝合金在静态和电磁动态成形状态下的成形性能。实验结论是， 在室温下准静态/动态符合加载方式明显提高材料的成形性能，随着预应变的提高，材料的成 形极限没有明显变化[7]。

2。4 研究内容

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主要的研究内容是： 1）单轴拉伸获得材料的相关力学参数

通过对材料进行标准的单轴拉伸试验，获得相关的工程应力应变曲线，得到相关的力学 参数，并通过模拟与实验的验证证实参数的可靠性。

2）不同应变路径试验研究。

对铝合金试样设计 4 种不同的加载方式的实验方案，用双轴拉伸试验装置进行加载。得 到各种情况下的成形极限，并以此来分析不同应变路径对成形极限的影响。

3）不同应变路径下的材料成形数值模拟。 对双轴拉伸进行相关的有限元模拟，并进行比较分析得到相应结论。

2。5 本章小结

本章主要介绍了与本课题相关的一些基础理论概念，如成形极限曲线，数字图像相关的 测量应变方法以及与传统方法相比较具有的优点，同时介绍了其他研究人员得到的应变路径 对于双轴拉伸的成形极限的影响的规律，作为本文研究的一些参考。

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3 实验设备以及方案

3。1 实验设备介绍

3。1。1 十字拉伸设备

1）双轴拉伸试样机简介 对于双轴拉伸的试验机设计，已经有许多的研究。

如图 3。1 所示为 1988 年由 Ferron 和 Makinde 设计的双向拉伸试验空间壁装置[8]，通过将 该装置装在一个普通拉伸试验机上，实现双向的同步拉伸。

图 3。2 为 2006 年由 Smits 等设计的四轴驱动的拉伸试验机能够实现不同应变路径的加载

[9]。

2007 年由 Naresh Bhatnager 等人设计的装置可以实现十字方向的变比例加载[10]。装置如

图 3。3 所示图 3。1 双轴拉伸装置图