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霍洛蒙应变硬化方程

1945-01-01
  • John H. Hollomon, Jr.
研究人员在材料科学实验室分析用于塑性变形建模的霍洛蒙方程。

霍洛蒙方程是一种经验幂律关系,用于描述塑性变形(屈服)开始和缩颈(UTS)开始之间真应力-真应变曲线的部分。该方程为 [latex]\sigma_t = K \epsilon_t^n[/latex],其中 [latex]\sigma_t[/latex] 为真实应力,[latex]\epsilon_t[/latex] 为真实塑性应变,K 为强度系数,n 为应变硬化指数。

霍洛蒙方程为应变硬化(或加工硬化)现象提供了一个简单而有效的数学模型,即韧性材料在发生塑性变形时变得更强更硬。应变硬化指数 "n "是从该方程中推导出的关键材料属性。它的范围通常从 0(完全塑性固体)到 1。n'值越大,表示应变硬化能力越强。对于许多金属而言,"n "在数值上等于极限拉伸强度点的真实应变。强度系数 "K "表示真实应变为 1.0 时的真实应力。该等式仅在塑性区域、屈服之后和缩颈开始之前有效。它是通过绘制真实应力与真实应变的对数线性关系图来确定的;塑性区域的数据应形成一条直线。该直线的斜率为 "n",在 [latex]\epsilon_t = 1[/latex] 处的截距为 "K"。虽然这是一个经验模型,并不能捕捉到塑性变形的所有复杂情况(如鲍辛格效应),但它的简单性和实用性使其成为材料科学和机械工程领域分析和预测金属塑性变形响应的标准工具。

UNESCO Nomenclature: 3313
- 材料科学

类型

数学模型

中断

实质性

使用方法

广泛使用

前体

  • 真实应力和真实应变的概念
  • 金属加工硬化的实验观察
  • 用于数据分析的对数绘图技术的发展
  • 金属成型行业对预测模型的需求

应用

  • 有限元素 塑性变形建模的有限元分析(FEA)
  • 预测深拉和冲压等金属成型操作中的材料行为
  • 表征金属的加工硬化能力
  • 用于碰撞模拟的材料模型开发
  • 评估金属板的成形性

专利:

NA

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