● 摘要
随着先进高强钢板（AHSS）成形工艺的不断提高，超高强度薄钢板在汽车轻量化制造中的应用越来越广泛。AHSS是通过不同的相变组织含量拥有高强度的，这与传统高强钢的强化机理不同，由于没有采用固溶、析出和细化晶粒等方法，因而避免了随强度升高塑性降低的缺陷。同时，不同的强化机理导致先进高强钢板与传统高强钢板在成形过程中表现出不同的力学行为，工艺性能也有所不同，因此，对先进高强钢板进行系统的理论和试验研究具有重要的现实意义，本文主要采用试验方法对先进高强钢的屈服强化行为进行研究。
十字形双向拉伸试验可以通过改变两个方向的载荷/位移关系，实现不同应变路径加载。本文基于北航自主设计的伺服控制液压加载试验系统，采用S7-300的SFB41/FB41“CONT_C”连续控制器实现了对双向拉伸试验机夹头位移/载荷的PID闭环控制，结果表明该控制系统的控制精度能满足十字形双向拉伸试验的精度要求。
针对目前汽车用先进高强钢板DP590、DP780、DP980分别进行了比例加载双向拉伸试验，获得了中心区沿两个加载方向的应力应变曲线，基于单位体积塑性功原理，得到了板料在拉-拉应力区的试验屈服轨迹。随塑性变形量增大，屈服面的变化符合等向强化规律。通过与常用屈服准则的对比，发现Yld2000-2D屈服准则描述DP钢初始屈服的精度高于其他屈服准则。
有预应变的双向拉伸试验，通过预拉伸后的单向拉伸应力应变曲线与原单拉曲线对比，发现DP钢在改变加载路径后会出现包辛格效应和瞬时软化现象，但无永久软化。有预应变的后继屈服轨迹与初始屈服轨迹相比，屈服面不仅表现出均匀扩张，而且中心也沿预应变方向发生移动。基于Yld2000-2D屈服准则结合强化规律得到了理论后继屈服轨迹，与试验轨迹对比表明，采用A-F随动强化模型同时考虑等向强化，能很好的描述DP钢有预应变的后继屈服行为。
利用嵌入到ABAQUS的Yld2000-2D屈服准则，采用不同强化模型，对DP钢筒形件拉深过程及V形弯曲回弹过程进行了数值模拟，并进行了相关试验验证。结果表明：Yld2000-2D屈服准则比ABAQUS自带的Hill48、Mises屈服准则对DP钢的塑性变形有更高的模拟精度，采用混合强化模型模拟回弹比采用等向强化模型和A-F随动强化模型的精度高。