不同應力狀態(tài)5A06鋁合金板材斷裂預測.pdf

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

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

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