双椭圆模胀形试验法

一次成形多条路径

用单次胀形试验在试样上获得多个线性应力路径，替代传统多次试验才能覆盖的板料双拉性能表征。

何祝斌 · Hu, Xin Yu · Xiujian, Yu · 林艳丽 · Chen, Kelin

International Journal of Mechanical Sciences 2025

参数信息

应力比上限 α_max 与第一椭圆率 λ₁ 的斜率

0.56

应力比上限 α_max 的截距

0.82

应力比范围 α_max−α_min 与 λ₁ 的斜率

0.5

技术优势

一次试验覆盖多个应力比

双椭圆模胀形使试样对称线上的应力路径呈线性分布，上下限由模具椭圆率 λ₁ 控制，不需更换模具即可获得从 α_max 到 α_min 的连续应力比范围。

应力比范围可定量调节

给出了 α_max 和 α_min 与 λ₁ 的线性关系式，设计模具时即可根据目标应力比范围反推所需椭圆率，无需试错。

模具简单，可直接用于现有胀形机

只需将传统圆形或单椭圆模具更换为双椭圆模具，试验系统无需其他改动，即可在单次试验中实现多路径加载。

应用场景

• 板料成形：为板料成形工艺设计提供多应力状态本构参数，代替多次试验。
• 材料本构测试：快速获取不同应力比下的应力-应变数据，标定本构模型。
• 薄壁件工艺设计：覆盖薄壁件成形中的典型应力状态，指导工艺窗口选择。
• 力学测试仪器：作为胀形试验机的可选模具，扩展其双拉测试能力。