【摘要】：為研究高強鋼板成形過程中的損傷破裂機理,更準確地預測高強鋼的斷裂失效行為,基于細觀損傷力學的空穴理論,并在屈服函數(shù)就是塑性勢函數(shù)的通用性假設基礎上推導了各向同性的韌性斷裂模型;同時引入Lode參數(shù)以反映不同應變狀態(tài)下空穴形核、長大以及聚合的差異,提出了一種包含應力三軸度和Lode參數(shù)的新模型.在Hill正交各向異性屈服假設下,描述了平面應力狀態(tài)下應力比值、r值與應力三軸度、等效塑性應變的關系.最后,針對DP590進行了參數(shù)確定和實驗驗證.結果表明:應力三軸度在高強鋼韌性斷裂中仍然起主導因素,在低應力三軸下,材料主要是剪切型破壞,空穴的長大及聚合方式主要受剪應力影響,高應力三軸下,空穴損傷主要受拉應力影響,斷裂是韌窩形的;Lode參數(shù)決定了應力組成形式,也間接地反映了應變狀態(tài),它與應力三軸度共同決定了空穴損傷的發(fā)展.新的模型能較準確地預測DP590的成形極限.
[Abstract]:In order to study the damage and fracture mechanism of high strength steel sheet during forming and predict the fracture failure behavior of high strength steel more accurately, the hole theory of mesoscopic damage mechanics is used to predict the failure behavior of high strength steel. An isotropic ductile fracture model is derived on the basis of the assumption that the yield function is the plastic potential function. At the same time, Lode parameters are introduced to reflect the difference of cavity nucleation, growth and polymerization under different strain states. A new model including stress triaxiality and Lode parameters is proposed. Under the Hill orthotropic yield hypothesis, the relationship between stress ratio, r value and stress triaxiality, equivalent plastic strain under plane stress state is described. Finally, the parameters of DP590 are determined and verified by experiments. The results show that the stress triaxiality still plays a leading role in the ductile fracture of high strength steel. Under the low stress triaxial, the material is mainly shear failure, the hole growth and polymerization mode are mainly affected by the shear stress, and the high stress triaxial is the main factor. The hole damage is mainly affected by tensile stress and the fracture is dimple. The Lode parameter determines the form of stress composition and indirectly reflects the strain state, which, together with the stress triaxiality, determines the development of hole damage. The new model can accurately predict the forming limit of DP590.
【作者單位】： 北京航空航天大學機械工程及自動化學院;汽車用鋼開發(fā)與應用技術國家重點實驗室(寶鋼集團);
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51275026) 寶鋼重點實驗室開放基金(Y12ECEQ07Y)
【分類號】：TG142.1

【參考文獻】

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3 王仲仁;;Lode參數(shù)的物理實質及其對塑性流動的影響[J];固體力學學報;2006年03期

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【共引文獻】

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3 桂良進;高付海;范子杰;;先進高強度鋼的斷裂失效準則研究[J];固體力學學報;2012年04期

4 Yanshan Lou;Hoon Huh;;EVALUATION OF DUCTILE FRACTURE CRITERIA IN A GENERAL THREE-DIMENSIONAL STRESS STATE CONSIDERING THE STRESS TRIAXIALITY AND THE LODE PARAMETER[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2013年06期

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7 John F.MOXNES;Anne K.PRYTZ;Фyvind FRФYLAND;Siri KLOKKEHAUG;Stian SKRIUDALEN;Eva FRIIS;Jan A.TELAND;Cato DФRUM;Gard ФDEGARDSTUEN;;Experimental and numerical study of the fragmentation of expanding warhead casings by using different numerical codes and solution techniques[J];Defence Technology;2014年02期

8 姜薇;李亞智;束一秀;樊振興;;基于微孔貫通細觀損傷模型的金屬韌性斷裂分析[J];工程力學;2014年10期

9 John F.MOXNES;Anne K.PRYTZ;?yvind FR?YLAND;Stian SKRIUDALEN;Steinar B?RVE;Gard ?DEG?RDSTUEN;;Strain rate dependency and fragmentation pattern of expanding warheads[J];Defence Technology;2015年01期

10 楊希英;郎利輝;劉康寧;蔡高參;郭禪;;基于修正M-K模型的鋁合金板材成形極限圖預測[J];北京航空航天大學學報;2015年04期

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10 魏新鵬;Mn18Cr18N鋼熱鍛中損傷的理論與試驗研究[D];太原科技大學;2010年

【二級參考文獻】

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1 陳R際，

本文編號：2300627