基于三维数字图像相关法的管材胀形试验

相较于传统材料性能测试试验，管材液压胀形试验能更准确的复现管材在流体面力作用下的材料流动及硬化规律。针对传统测量方法中存在的破裂冲击及轴向轮廓测量难等现象，利用三维数字图像相关法(3D-DIC)对5A02铝合金管材胀形试验进行测量。建立了管材自由区域的力学模型，给出了自由区域壁厚分布计算的一般方法，获取了5A02铝合金管材的本构方程，并采取有限元方法对上述结果进行对照验证。结果表明，采取幂指数形式的本构方程的最大相对误差小于10%,轮廓最大相对误差误差小于1.5%,壁厚最大相对误差小于2%。最后，通过控制自由区域的长径比获得了5A02管材左侧成形极限曲线(FLC)。