本文關(guān)鍵詞：不同應(yīng)力狀態(tài)5A06鋁合金板材斷裂預(yù)測

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【摘要】：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,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(gè)模型預(yù)測四類缺口試樣的拉伸斷裂行為,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)確的預(yù)測半橢球件的破裂部位、破裂壓力、破裂時(shí)的脹形高度和破裂時(shí)的最小壁厚等參數(shù)。這印證了由缺口試樣研究所得的關(guān)于這兩種模型合理適用應(yīng)力區(qū)間的結(jié)論,說明此結(jié)論可以應(yīng)用在一般沖壓成形的破裂預(yù)測中。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.21

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本文編號：1249797