An anisotropic hardening model for path-dependent evolution under complex loading

Haibo Wang

doi:10.1016/j.ijsolstr.2025.113706

An anisotropic hardening model for path-dependent evolution under complex loading

2025-10-17

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DOI：10.1016/j.ijsolstr.2025.113706

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金属的后续塑性变形受不同加载路径下力学行为各向异性演化的支配。在复杂塑性变形过程中，屈服轨迹演变为与初始状态不同的形状。鉴于大多数工业成形过程涉及复杂加载路径，精确表征各向异性屈服轨迹的演化至关重要。本研究提出了一种新型本构模型，统一了包辛格效应、强度差异（SD）效应和交叉效应，以预测复杂加载下的后续屈服轨迹。基于Barlat等人（2011年）关于正向-反向加载相互作用的研究，建立了加载方向对自身和其他取向的方向性影响。关键在于，该模型在机制上统一了SD和包辛格效应，尽管它们具有不同的物理起源。开发了一个理论框架，用于预测简单加载（指定/随机状态）和复杂加载路径下的后续屈服轨迹。在屈服过程中，材料参数保持其初始物理意义，将后续屈服轨迹的求解简化为跟踪各向异性演化。在增量塑性应变下，动态解析各加载方向的应力状态，从而实现演化屈服轨迹的同时确定。该灵活框架可容纳任意屈服准则；通过一个代表性准则的验证表明，该模型能够准确预测复杂加载条件下的各向异性演化。

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