[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

摘要

本发明公开了一种高强铝合金板材的断裂成形极限图建立方法及系统，涉及板材成形极限确定技术领域，包括首先通过单向拉伸试验、平面应变试验和双向等拉试验三种应力状态稳定的试验组合方案来获取包括断裂起始应变和断裂结束应变的断裂准则相关力学变量；然后依据此力学变量和Lou‑Huh韧性断裂准则确定两组断裂参数；最后根据两组断裂参数计算成形极限曲线，绘制具有破裂区、危险区以及安全区的断裂成形极限图。本发明通过简单易实施的试验手段，结合适用性更强的新理论方法来实现高强铝合金板材的成形极限图的建立，既避免了试验获取成形极限图的繁琐性，又解决了传统理论对高强铝合金板材的不适用性，还有效避免了新理论方法实现过程中存在的典型问题。

主权项

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；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。