一种半耦合韧性断裂准则及其在TRIP780中的应用

作     者：张赛军 张首冠 张昆 周驰 ZHANG Saijun;ZHANG Shouguan;ZHANG Kun;ZHOU Chi

作者机构：华南理工大学机械与汽车工程学院广州510640 

基　　金：广东省自然科学基金(2021A1515010598) 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2023年第55卷第1期

页      码：89-97页

摘      要：为研究高强钢板材在冷成形下的损伤演化与韧性断裂行为,将DF2012韧性断裂准则修正为初始损伤判据,同时参考连续损伤力学理论引入损伤变量D以衡量材料的累积损伤,并将其耦合到塑性模型中,构建了一种半耦合韧性断裂准则。以TRIP780高强钢板为研究对象,针对不同应力状态设计了6种形状的试样,借助电阻损伤测量法与DIC数字图像法进行了力学性能试验并测定初始损伤位移。采用非相关流动准则(NAFR)的Drucker各向异性屈服函数和Swift-Voce硬化模型准确描述了材料的塑性变形过程,然后分别利用试验模拟混合法和逆向工程法对初始损伤模型和损伤演化参数进行了标定。使用Fortran语言将构建的本构模型与损伤演化模型编译为VUMAT子程序并嵌入ABAQUS/Explicit模块中进行断裂模拟预测,并与未耦合损伤模型进行比较。结果表明:构建的半耦合韧性断裂准则能够准确描述TRIP780板材在不同应力状态下变形后期的损伤诱导软化行为,预测的断裂位移最大相对误差仅为1.31%。相较于常用的非耦合断裂模型,所提模型针对具有软化效应的高强钢表现出明显的优越性,适合用于高强钢板冷冲压成形的破裂预测中。

主 题 词：半耦合韧性断裂准则 本构模型 损伤诱导软化 TRIP780 板材成形 

学科分类：08[工学] 080502[080502] 0805[工学-能源动力学] 080102[080102] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11918/202206014

馆 藏 号：203116282...