AZ31鎂合金板材熱態(tài)下成形極限圖的理論預(yù)測與數(shù)值模擬.pdf

1、成形極限圖(Forming Limit Diagram，簡稱FLD)可以通過展現(xiàn)板材所能承受的最大主應(yīng)變和次應(yīng)變直觀地表征板材的成形性能，是用來預(yù)測和解決金屬板材沖壓成形問題最為簡便和直觀的工具。近年來，鎂合金的成形極限研究受到了廣泛關(guān)注，一些學(xué)者在試驗獲得鎂合金FLD方面進(jìn)行了研究，而對通過理論預(yù)測計算和有限元數(shù)值模擬獲得鎂合金FLD方面的研究還鮮有報導(dǎo)。因此，開展鎂合金板材熱態(tài)下FLD的理論預(yù)測和有限元數(shù)值模擬研究對鎂合金材料的進(jìn)一

2、步發(fā)展及應(yīng)用具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
　　 本文以M-K理論為基礎(chǔ)，結(jié)合不同的屈服準(zhǔn)則，對AZ31鎂合金板材熱態(tài)下的成形極限進(jìn)行了理論預(yù)測，討論了各種材料參數(shù)對理論預(yù)測結(jié)果的影響規(guī)律，通過比較獲得了不同溫度下基于Logan-Hosford屈服準(zhǔn)則和Hill79屈服準(zhǔn)則進(jìn)行AZ31鎂合金板材成形極限預(yù)測時較為理想的屈服準(zhǔn)則參數(shù)，得到了AZ31鎂合金板材不同溫度下較為理想的成形極限理論計算模型;基于陳劼實提出的韌性斷裂準(zhǔn)則結(jié)合

3、成形極限試驗的數(shù)值模擬對AZ31鎂合金板材不同溫度下的FLD進(jìn)行了模擬計算，提出了AZ31鎂合金板材不同溫度下屈服準(zhǔn)則參數(shù)的表達(dá)式，對于不同溫度下材料破裂前所能承受的總塑性功的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。
　　 通過研究獲得如下結(jié)論:
　　 (1)材料的基礎(chǔ)力學(xué)參數(shù)以及各向異性屈服準(zhǔn)則中的指數(shù)參數(shù)對成形極限的理論預(yù)測結(jié)果有很大影響。預(yù)測成形極限曲線分別隨著材料的應(yīng)變硬化指數(shù)和應(yīng)變速率敏感指數(shù)的增大以及各向異性指數(shù)的減小而上升;各

4、向異性屈服準(zhǔn)則中指數(shù)參數(shù)的大小對預(yù)測成形極限圖的左半部分影響都不顯著，而在右半部分，Logan-Hosford屈服準(zhǔn)則中指數(shù)參數(shù)的增大和Hill79屈服準(zhǔn)則中指數(shù)參數(shù)的減小都使理論預(yù)測成形極限曲線顯著下降。
　　 (2)不同溫度下適用于AZ31鎂合金板材成形極限理論預(yù)測的屈服準(zhǔn)則不盡相同。在150℃時，基于Hill79屈服準(zhǔn)則的預(yù)測結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)吻合程度較高，而在200℃和250℃時，基于Logan-Hosford屈服準(zhǔn)則的預(yù)測