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基于拉扭试验的HRB400钢塑性本构参数标定

谭积钻

谭积钻. 基于拉扭试验的HRB400钢塑性本构参数标定[J]. 钢结构(中英文), 2026, 41(3): 44-49. doi: 10.13206/j.gjgS25080102
引用本文: 谭积钻. 基于拉扭试验的HRB400钢塑性本构参数标定[J]. 钢结构(中英文), 2026, 41(3): 44-49. doi: 10.13206/j.gjgS25080102
Jizuan Tan. Calibration of Elastoplastic Constitutive Parameters for HRB400 Steel Based on Tension-Torsion Tests[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(3): 44-49. doi: 10.13206/j.gjgS25080102
Citation: Jizuan Tan. Calibration of Elastoplastic Constitutive Parameters for HRB400 Steel Based on Tension-Torsion Tests[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(3): 44-49. doi: 10.13206/j.gjgS25080102

基于拉扭试验的HRB400钢塑性本构参数标定

doi: 10.13206/j.gjgS25080102
详细信息
    作者简介:

    谭积钻,硕士,讲师,主要从事材料的力学性能研究。Email: Tanjizuan@bsuc.cn

Calibration of Elastoplastic Constitutive Parameters for HRB400 Steel Based on Tension-Torsion Tests

  • 摘要: 为获取HRB400钢在拉伸和剪切应力状态下的弹塑性本构参数,通过加工光滑实心圆棒和空心薄壁圆管试样,分别开展单轴拉伸和纯扭转试验,利用数据处理软件处理试验数据,将均匀变形阶段的名义应力-应变曲线转换为真应力-等效塑性应变曲线,然后对塑性失稳后的真应力-塑性应变曲线采用分段线性硬化法标定,通过建立有限元模型对试验过程进行数值模拟。通过反复对比模拟与试验所得的荷载-位移曲线以及试样变形情况,对标定曲线进行迭代修正,以确保本构参数的准确性。结果表明:运用标定得到的拉伸和剪切状态下的硬化曲线开展数值模拟,模拟结果与试验曲线及试样变形情况吻合良好;HRB400钢在拉伸和剪切应力状态下的硬化曲线存在差异,具体表现为拉伸应力状态下材料的强化效应强于剪切情形;使用由拉伸试验获取的塑性参数来模拟扭转试验,模拟得到的扭矩值高于实际测量值,这一现象进一步证实了HRB400钢的强化具有方向性。研究表明,在实际工程应用中,当HRB400钢处于剪切应力状态时,为确保结构安全,应采用更为保守的强度取值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-08-01
  • 网络出版日期:  2026-04-13
  • 刊出日期:  2026-02-22

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