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模压形变法是一种新型且具有强烈晶粒细化能力的大塑性变形方法,它可以在几乎不改变板状材料截面形状的情况下,获得亚微米甚至纳米级的超细晶组织,改善材料的综合性能。本文根据模压形变过程反复加载、卸载和反向加载、卸载的复杂加载路径的特点,提出了在模压形变的数值模拟中金属材料的塑性本构应采用考虑Bauschinger效应的非线性混合强化模型,并推导了基于Mises屈服准则的非线性混合强化模型的弹塑性本构关系,对非线性混合强化模型的参数进行了确定;采用非线性有限元软件ABAQUS,以H62黄铜为研究对象,对限制模压形变、非限制模压形变和交叉模压形变三种变形方式进行有限元数值模拟,并着重讨论了基于非线性混合强化模型得到的试样等效应变的分布规律。首先,考虑到限制模压形变复杂的接触条件,本文以ABAQUS/Explicit为平台,采用二维平面应变模型对限制模压形变进行了二周期的模拟,研究非线性混合强化和经典各向同性强化模型下模压过程的位移载荷曲线及等效应变分布,结果表明两种模型得到的压平过程的载荷和等效应变的差别较大。其次,采用相同的建模方式对非限制模压形变进行了二周期的模拟。分析了两种强化模型模拟得到的非限制模压形变过程中位移载荷曲线和等效应变分布的特点,并与限制模压形变的模拟结果进行了对比。通过对两种厚度试样的模拟计算,讨论了不同材料厚度对非限制模压效果的影响。最后,采用三维有限元模型对交叉模压形变过程进行了二周期模拟,分析了两种不同强化模型对试样长度和宽度方向等效应变分布的影响,同时与平行模压形变结果进行比较,发现交叉模压形变可以使试样的等效应变累积量更多,分布更均匀。本文研究表明,基于非线性混合强化模型得到的三种模压形变方式下材料的等效应变分布与经典各向同性强化模型得到的结果均有较大差别,而且随着模压周期的增加差别更明显。非线性混合强化模型更能体现模压形变反复加载、卸载再反向加载、卸载的复杂工艺特点,本文的研究为进一步了解模压形变行为提供了理论参考。