不同應(yīng)力狀態(tài)5A06鋁合金板材斷裂預(yù)測.pdf

1、破裂是沖壓成形中最常見的缺陷之一，準(zhǔn)確的預(yù)測沖壓成形中出現(xiàn)的破裂缺陷，并及時(shí)修正模具和成形工藝參數(shù)對于減低生產(chǎn)過程中的廢品率和提高生產(chǎn)效率具有重要意義。沖壓成形中破裂缺陷的傳統(tǒng)預(yù)測方法是成形極限圖，但成形極限圖的應(yīng)變路徑相關(guān)性影響了其對復(fù)雜應(yīng)變路徑條件下斷裂預(yù)測的準(zhǔn)確性。近年來基于損傷力學(xué)的斷裂準(zhǔn)則在塑性加工中應(yīng)用越來越廣，但這些模型建立的出發(fā)點(diǎn)和基本思想不同，這些模型并不能適用于所有的應(yīng)力狀態(tài)。研究不同的損傷斷裂準(zhǔn)則的合理適用應(yīng)力區(qū)間

2、，對于將這些斷裂準(zhǔn)則合理的應(yīng)用在塑性加工中具有重要意義。
　　本文設(shè)計(jì)了四類具有不同應(yīng)力狀態(tài)的拉伸試樣，選擇應(yīng)力三軸度作為應(yīng)力狀態(tài)表征參數(shù)，通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法研究了不同類型拉伸試樣斷裂部位的應(yīng)力三軸度分布情況，并通過掃描電鏡觀察了不同應(yīng)力狀態(tài)下材料發(fā)生斷裂時(shí)的斷口形貌特征，分析了其斷裂機(jī)理。
　　通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法確定了Johnson-Cook斷裂模型和GTN斷裂模型的參數(shù)，并用這兩個模型預(yù)測四類缺口試樣的

3、拉伸斷裂行為，與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比后得知，Johnson-Cook模型適合于預(yù)測中低應(yīng)力三軸度條件下發(fā)生的斷裂行為，GTN模型適合于預(yù)測中高應(yīng)力三軸度條件下發(fā)生的斷裂行為。
　　進(jìn)行了半橢球件的液壓脹形實(shí)驗(yàn)，并用Johnson-Cook模型和GTN模型預(yù)測了其破裂行為。結(jié)果表明：半橢球件發(fā)生破裂部位的應(yīng)力三軸度在0.55-0.7之間，屬于高應(yīng)力三軸度范圍；Johnson-Cook模型的預(yù)測結(jié)果存在較大偏差，而GTN模型則可較準(zhǔn)確的