高强轨道钢双轴压-扭棘轮行为的实验和模拟

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在室温下对高强轨道钢进行了单轴和非比例双轴压-扭循环变形行为的实验,讨论了不同加载路径对轨道钢棘轮变形行为的影响。结果显示:该轨道钢呈现出明显的循环软化效应和压缩方向的棘轮行为,且棘轮行为的演化表现出强烈的加载路径相关性;在椭圆路径下,棘轮应变较其他四种路径更小。进而建立了基于Abdel Karim-Ohno非线性随动硬化律的非比例多轴循环棘轮本构模型,并通过在随动硬化和各向同性软化律中引入非比例因子来考虑非比例路径对双轴压-扭棘轮行为的影响。实验结果和模拟结果的对比表明:该本构模型能够较好地模拟高强度轨道钢的非比例双轴压-扭棘轮行为。 The uniaxial and non-proportional biaxial compression-torsional cyclic deformation behaviors of high-strength rail steel were investigated at room temperature. The influence of different loading paths on the deformation behavior of the ratchet steel was discussed. The results show that the orbital steel exhibits obvious cyclic softening effect and ratcheting behavior in the compression direction, and the evolution of the ratcheting behavior shows strong loading path correlation. Under the elliptical path, the ratchet strain is smaller than the other four paths. Then a non-proportional multi-axis ratcheting constitutive model based on Abdel Karim-Ohno nonlinear kinetics was established and the non-proportional path was considered for the biaxial axis by introducing a non-proportional factor into the kinematic hardening and isotropic softening laws Pressure - torsion ratchet behavior. The comparison between the experimental results and the simulation results shows that the constitutive model can simulate the non-proportional biaxial compression-torsion ratchet behavior of high-strength rail steel.
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