高强合金板材在工业生产中得到了广泛的应用。但是由于其普遍存在塑性变形能力较差的问题,导致高强合金板料在制备零配件时存在较大的工艺难题,增加了产品的制造成本。因此,准确的掌握和描述合金板料的力学变形特征,进而在材料塑性成形工艺中提供合理化的工艺方案,具有重要的理论科学和工业应用价值。众多的研究成果表明,材料的成形极限并非定值,不同应变路径和应变状态下的损伤演化规律不同。有限元法作为目前普遍应用的重要仿真手段,可以准确、高效的模拟分析材料在任意时刻和位置的变形行为。然而仿真结果的准确与否严重取决于仿真时所选用的材料本构模型。全耦合的损伤模型是目前广泛应用的,能够较为准确描述材料损伤行为的一种材料失效模型,强调材料损伤变量与其他状态变量的全耦合关系。同时,为预测不同应变状态下材料的塑性力学行为和损伤行为,应力三轴度和Lode系数是必须考虑的两个重要状态参数。本文将通过实验和仿真模拟的方法研究了通过应力三轴度和Lode系数表征的应变路径,及其对高强合金板料塑性力学行为和损伤演化的影响,主要开展的研究内容如下:(1)基于连续介质损伤力学,结合全耦合理论,建立考虑Lode系数影响的本构模型。模型中涉及弹塑性、同向硬化、随动硬化以及损伤,各类变量与损伤之间相互耦合,以达到能够真实反映高强合金板料的变形力学状态。引入微裂纹和Lode系数修正损伤的演化规律,进而影响材料的最终断裂行为。该本构模型通过Fortran语言在有限元软件Abaqus用户材料子程序Vumat中实现;(2)选择高强合金铝合金AL7055双相钢DP900为研究对象.设计不同应变路径状态下的实验,包括单向拉伸实验、缺口板材拉伸实验、蝶形试样拉剪复合加载实验、Nakazima胀形实验。通过以上基础力学实验研究材料的弹塑性特征并获取材料基本力学参数,对比分析不同应变状态其对材料力学行为和损伤的影响;(3)基于实验-仿真获得的数据结果,利用逆向参数识别法,以实验数据为目标,结合Matlab优化工具箱平台,采用多种的不同的优化算法,对多个损伤参数进行参数识别,并验证其准确性,;(4)采用有限元分析手段,构建几何模型,赋值优化的材料模型参数,开展多路径的仿真模拟分析。获得不同实验路径下的力/位移曲线,对比弹性阶段、塑性阶段和断裂应变。同时,在应力三轴度和Lode系数空间下,分析对比模拟与实验极限应变,讨论模型在不同应变路径下的损伤预测准确性。