AZ31镁合金板热成形中的屈服和损伤: 本构实现与数值分析
2018-05-21周霞文冬沈梦祺宋尚雨
航空学报 2018年5期
关键词:模型
周霞,文冬,沈梦祺, 宋尚雨
1.大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024 2.大连理工大学 工程力学系, 大连 116024 3.国际计算力学 研究中心, 大连 116024
作为一种轻质结构材料,镁合金由于高的比强度、比刚度以及优异的减振性能在航空航天、汽车、电子等领域具有很好的应用潜力[1]。然而,由于镁合金具有密排六方晶格结构,其室温塑性差,难以塑性加工,因而其塑性加工产品的开发应用还远不如钢铁、铝、铜成熟[2]。此外,镁合金力学性能还具有明显的各向异性及拉压不对称性,塑性加工成形屈服本构模型中材料参数不是定值,而是随着塑性流动而变化[3],即屈服面形状随塑性流动而变化;随着温度升高,虽然镁合金塑性成形能力增强[4],但变形温度、变形速率及应力状态对其塑性变形能力也有重要影响。镁合金板材的温热冲压成形过程是一个复杂的多参数热力耦合非线性过程,也是镁合金板材加工成形的研究热点,基于合适材料模型的镁合金板材温热成形数值模拟可以准确预测板料成形性能和塑性行为及破坏方式。同时,由于镁合金材料的成形性较差,需要从微观角度研究其损伤的发展。因此对镁合金板料冲压成形各向异性屈服本构和损伤模型的研究具有重要意义[5]。
在过去的几十年中,已有相关学者提出了许多金属板料塑性成形各向异性屈服准则。其中Hill48各向异性模型[6]由于只包含6个各向异性参数,对于一些复杂结构金属材料并不能准确描述。……
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