Material parameters related to the Bauschinger effect are determined by loading/reverse loading tests. This study deals with the calibration of the Bauschinger effect on a 1.5GPa grade steel with three cyclic material tests: tension/compression test, shear/reverse shear test, and bending/reverse bending test. A rigid shear jig, in which the grip bolts are evenly positioned surrounding a specimen to prevent the specimen from slipping, and an electronic bending/reverse bending tester, which operates on a brushless DC motor and can be speed-controlled, are designed in order to conduct in-plane simple shear/reverse shear and cyclic pure bending tests. In the bending/reverse bending test, the gaps between a specimen and grips could make the specimen deform like pure bending with only four points touching. This work also performs one element simulation for the parameter calibration of tension/compression and shear/reverse shear tests and finite element simulation for that of bending/reverse bending test whose experimental condition could be sensitive to friction, stretch, and compression. The parameters identified from the different cyclic tests generate different hardening curves, which are calibrated by the Yoshida-Uemori model. The results of the material characterization suggest that different strain paths could show different stress-strain behaviors.
본 연구에서는 바우싱거 효과 보정을 위한 대표적인 실험인 인장/압축 실험, 전단/역전단 실험, 굽힘/역굽힘 실험 세가지를 동일 재료에 대해 각각 수행하고 이를 비교 분석하였다. 1.5GPa급 고강도 강판의 스프링백 현상 예측을 위해 인장/압축 실험은 인장/압축 실험 전용 장비를 이용하여 수행되었으며, 전단/역전단 실험과 굽힘/역굽힘 실험은 각각 전단 지그와 굽힘 장비를 제작한 후 수행되었다. 전단/역적단 실험지그는 균일한 전단 변형을 고려하고 만능재료시험기에 장착할 수 있는 형태로 설계되었다. 굽힘/역굽힘 실험 장비는 4점 굽힘 변형을 고려하고 DC 모터를 활용한 속도 제어 원리를 기반으로 제작되었다. 본 연구는 Yoshida-Uemori model을 기반으로 재료 거동을 묘사하였다. 인장/압축 실험과 전단/역전단 실험의 경우 단일 요소 시뮬레이션을 활용하여 Yoshida-Uemori model의 재료 계수가 결정되었으며, 굽힘/역굽힘 실험은 마찰 및 구조적인 거동의 민감성 등을 고려하여 유한 요소 해석을 통해 결정되었다. 세가지 실험으로 각각 표현된 재료의 거동은 응력-변형률 선도와 V-굽힘, U-draw 굽힘 시뮬레이션을 통해 비교 및 분석이 진행되었다.
