6013-T4铝合金在不同温度和应变速率下的动态力学行为及数值模拟

冯擎峰¹，姚再起¹，叶拓²，朱凌¹，王震虎²，郭鹏程²，李落星²

1. 宁波吉利汽车研究开发有限公司2. 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室

摘 要：采用分离式霍普金森压杆装置对6013-T4铝合金在不同温度（25,200,300℃）和应变速率（1 000,2 000,3 000,4 000,5 000s-1）下进行了动态压缩试验,研究了该铝合金在冲击载荷作用下的动态力学行为,并采用试验拟合得到的Johnson-Cook本构方程,对动态冲击试验进行了数值模拟。结果表明:6013-T4铝合金具有明显的应变速率和应变硬化效应,动态流变应力随变形温度的升高而减小;室温下合金的屈服强度对应变速率不敏感,但随变形温度的升高,屈服强度的应变速率敏感性增强;基于室温准静态与不同温度和应变速率下的动态真应力-真应变曲线,确定了铝合金的Johnson-Cook本构方程;不同温度和应变速率下真应力-真应变曲线的数值模拟结果与本构方程拟合和试验结果均吻合的较好。

关键词：6013-T4铝合金;动态力学行为;应变速率敏感性;数值模拟;