[发明专利]一种高强铝合金板材的断裂成形极限图建立方法及系统

权利要求书

1.一种高强铝合金板材的断裂成形极限图建立方法，其特征在于，所述断裂成形极限图建立方法包括：

制备三种试验试样；所述试验试样分别为单向拉伸试验试样、平面应变试验试样以及双向等拉试验试样；

将三种所述试验试样放置在万能材料试验机上对应进行单向拉伸试验、平面应变试验以及双向等拉试验，得到第一力-位移曲线、第二力-位移曲线以及第三力-位移曲线；所述第一力-位移曲线为将单向拉伸试验试样放置在万能材料试验机上进行单向拉伸试验得到的曲线；所述第二力-位移曲线为将平面应变试验试样放置在万能材料试验机上进行平面应变试验得到的曲线；所述第三力-位移曲线为将双向等拉试验试样放置在万能材料试验机上进行双向等拉试验试样得到的曲线；

确定断裂起始位移和断裂结束位移；所述断裂起始位移为力-位移曲线上最大力点对应的位移，所述断裂结束位移为力-位移曲线上完全失载点对应的位移；所述第一力-位移曲线上最大力点对应的位移为第一断裂起始位移；所述第一力-位移曲线上完全失载点对应的位移为第一断裂结束位移；所述第二力-位移曲线上最大力点对应的位移为第二断裂起始位移；所述第二力-位移曲线上完全失载点对应的位移为第二断裂结束位移；所述第三力-位移曲线上最大力点对应的位移为第三断裂起始位移；所述第三力-位移曲线上完全失载点对应的位移为第三断裂结束位移；

根据所述第一力-位移曲线，计算弹性模量以及拟合幂函数硬化模型；

在有限元软件中，依据所述弹性模量和所述幂函数硬化模型，建立材料力学模型；

依据所建立的所述材料力学模型，对单向拉伸、平面应变以及双向等拉的试验过程分别进行有限元仿真，提取三种所述试验试样中心区域分别在断裂起始时刻和断裂结束时刻对应的等效塑性应变参数；所述等效塑性应变参数包括断裂起始应变、断裂结束应变；

将所有所述等效塑性应变参数以及通过三种试验确定的所有的应力三轴度和Lode参数代入Lou-Huh韧性断裂准则表达式，计算三种所述试验试样分别在所述断裂起始时刻和所述断裂结束时刻对应的断裂参数；

在主应变空间内，根据所有所述断裂参数计算成形极限曲线；

根据所述成形极限曲线，建立断裂成形极限图。

2.根据权利要求1所述的断裂成形极限图建立方法，其特征在于，所述根据所述第一力-位移曲线，计算弹性模量以及拟合幂函数硬化模型，具体包括：

根据所述第一力-位移曲线，获取工程应力-应变曲线；

根据所述工程应力-应变曲线，计算弹性模量和真实应力应变曲线；

根据所述真实应力应变曲线拟合幂函数硬化模型的强度系数和硬化指数。

3.根据权利要求1所述的断裂成形极限图建立方法，其特征在于，所述依据所建立的所述材料力学模型，对单向拉伸、平面应变以及双向等拉的试验过程分别进行有限元仿真，提取三种所述试验试样中心区域分别在所述断裂起始时刻和所述断裂结束时刻对应的等效塑性应变参数，具体包括：

依据所建立的所述材料力学模型，对单向拉伸的试验过程进行有限元仿真，提取所述单向拉伸试验试样中心区域在第一断裂起始时刻和第一断裂结束时刻对应的第一组等效塑性应变参数；所述第一组等效塑性应变参数包括第一断裂起始应变、第一断裂结束应变；

依据所建立的所述材料力学模型，对平面应变的试验过程进行有限元仿真，提取所述平面应变试验试样中心区域在第二断裂起始时刻和第二断裂结束时刻对应的第二组等效塑性应变参数；所述第二组等效塑性应变参数包括第二断裂起始应变、第二断裂结束应变；

依据所建立的所述材料力学模型，对双向等拉的试验过程进行有限元仿真，提取所述双向等拉试验试样中心区域在第三断裂起始时刻和第三断裂结束时刻对应的第三组等效塑性应变参数；所述第三组等效塑性应变参数包括第三断裂起始应变、第三断裂结束应变；

其中，所述等效塑性应变参数包括第一组等效塑性应变参数、第二组等效塑性应变参数和第三组等效塑性应变参数。