Experimental Determination of the Bauschinger Effect and Material Damage

Стаття присвячена експериментальному визначенню ефекту Баушингера і пошкоджуваності матеріалу, які виникають внаслідок пружно-пластичного деформування матеріалу. Представлені результати проведених серій тестів на циклічне розтягування-стискання плоских зразків, виготовлених з алюмінієвого сплаву Д16. Розміри плоских зразків були обрані, враховуючи явище втрати стійкості на стадії стискання. За результатами експериментальних даних була розроблена математична модель пластичності шляхом удосконалення нелінійного кінематичного зміцнення введенням додаткових функцій попередньо накопиченої пластичної деформації, а також введенням параметра пошкоджуваності згідно з концепцією ефективних напружень. Чисельне моделювання циклічного розтягування-стискання показало добрий збіг з експериментальними результатами.Present paper is devoted to an experimental determination of the Bauschinger effect and material damage which occur at elastic-plastic deformation. The series of cyclic tension-compression tests of flat samples made from aluminum alloy D16 were conducted. Given a phenomenon of buckling at compression stage the flat samples were cut according to both ATSM standard and preliminarily conduction of the buckling analysis. Based on the experimental data a mathematical model of plasticity is developedin the way of improvement of the nonlinear kinematic hardening model by introducing of an additional function of previously accumulated plastic strain. For better correlation with experimental results the Mises plasticity criterion written in the form of the Baltov and Sawczuk’s model was modified by introducing of a function which is intended to describe decrease of the yield stress during plastic deformation. In order to model a reduction of the young’s module at unloading stage of the cyclic tensioncompression test a material damage parameter was introduced according to the effective stress conception. Numerical simulation of the cyclic tension-compression testing which accompanied experimental investigation has shown good coincidence with experiment results