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http://www.docin.com/p-825746727.html..\\..\\基于LEMAITRE损伤理论的韧性断裂准则建立及板料成形极限预测.pdf
利用数值模拟技术准确的预测板料成形过程的断裂现象,有两种主要方法:
1:基于断裂损伤力学的连续性方程和本构关系,主要采用与静水压力相关的
。
2:在原有的屈服函数,和相关流动法则的基础上计算每一步应力和应变场,并引入适当的断裂判断准则,当某一点的应力应变
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关系满足断裂准则时,即认为断裂产生
问题:关键在于提出准确的断裂准则,目前断裂的方法很多,如成形极限图(FLD)成形极限应力图(FLSD)最大变薄率,应变率突变准则,厚度梯度准则以及韧性断裂准则(DFC) 当前,在板料成形有限元模拟技术中,应用FLD是预测断裂发生的主要方法。
板料成形极限的预测方法及其研究进展
极限应变常采用的是成形极限图 常见的方法: 极限应力法:
成形极限图:
最危险断面的最大应力大于材料允许的极限应力,对于同一种材料,不同应力状态下,并非是一个常数,因此此法困难 60年代后期开始理论成形极限曲线的研究,方法包括宏观连续介质力学方法和微观损伤力学方法 开创了成形极限理论研究 1952年,H.W.swift提出分散性失稳理论和R.Hill集中性失稳理论
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下表为几种成形极限的理论研究:
众多FLD的理论研究中,极限的判断标准有两种:
1:以板料拉伸失稳为基础,以颈缩出现作为成形极限(局部缩颈, 对于塑性差的如铝合金镁合金就不行了,还有就是缩颈不明显的) 2:以断裂出现作为成形极限。建立在损伤力学的基础上。(测量极限
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应变比前者困难)
FLD不能预测从单拉到双拉的所有变形路径的成形极限,只是适合其他一部分,
最大变薄率:
对于有明显的缩颈的板料来说是可以的
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目前韧性断裂建立在损伤思想基础上,可以分为两类: 韧性断裂准则: 基于宏观半经验半理论 夹杂物,第二相粒子,孔洞形核的微观模型 建立微观基础上 优点:实现预测塑性差的成形极 限,考虑应变路径的变化
韧性断裂的物理机制:
McClintock以损伤思想为背景导出如下公式: