基于塑性拉伸失穩(wěn)理論的板料成形極限預(yù)測(cè).pdf

1、板料加工直至達(dá)到塑性失穩(wěn)之前能夠獲得的最大的變形程度被稱為它的成形極限。成形極限曲線作為最簡(jiǎn)便直觀的判斷板料成形性能的工具，通過(guò)定量描述板材的成形極限，在實(shí)際應(yīng)用中有效地解決了板材沖壓的諸多問(wèn)題。它可以通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定和理論計(jì)算兩種方法獲得。其中理論計(jì)算主要是通過(guò)采用不同的本構(gòu)關(guān)系表征材料的塑性力學(xué)行為，并以塑性失穩(wěn)準(zhǔn)則作為判斷頸縮或者破裂發(fā)生的條件來(lái)進(jìn)行的。
　　本文在計(jì)算時(shí)使用了彈塑性材料以及引入Lemaitre損傷理論的彈塑性材

2、料的本構(gòu)模型對(duì)金屬的力學(xué)行為進(jìn)行表征。本構(gòu)模型通過(guò)用戶自定義子程序UMAT嵌入有限元軟件 ABAQUS，采用四階Runge-Kutta迭代算法進(jìn)行應(yīng)力更新。本文共研究了Hill一般性分叉失穩(wěn)理論、極限點(diǎn)分叉理論、Swift最大拉力理論、小變形下的硬化模量理論和Rice理論共五個(gè)失穩(wěn)理論，并通過(guò)使用與本構(gòu)模型一致的變量符號(hào)給出了各個(gè)理論下失穩(wěn)條件的數(shù)學(xué)表達(dá)方法，不僅從理論上建立了它們之間的聯(lián)系，而且方便結(jié)合本構(gòu)模型進(jìn)行成形極限應(yīng)變的計(jì)算。

3、計(jì)算使用了只包含一個(gè)積分點(diǎn)的單個(gè)單元，加載方式為位移加載。
　　本文計(jì)算了同樣的材料模型在不同失穩(wěn)理論下的成形極限曲線，發(fā)現(xiàn) Hill一般性失穩(wěn)理論與Swift最大拉力理論在預(yù)測(cè)材料分散性頸縮極限時(shí)基本等價(jià)，同時(shí)在小變形條件下，一般性失穩(wěn)理論、極限點(diǎn)分叉理論、硬化模量理論三者預(yù)測(cè)得到了同樣的分散性頸縮極限曲線，而 Rice理論預(yù)測(cè)的集中性頸縮極限曲線在拉-拉區(qū)明顯高于前三者預(yù)測(cè)的分散性頸縮極限曲線。本文還研究了各向同性硬化指數(shù)和強(qiáng)