铝合金在两种应力状态下损伤机理研究

陈剑虹¹，朱浩¹，朱亮¹

(1.兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃,兰州,730050;
2.兰州理工大学有色金属合金省部共建教育部重点实验室,甘肃,兰州,730050)

摘要:铝合金汽车构件在撞击的过程中,构件的应力状态各点均不相同,而且在撞击的过程中各点的应力状态随着时间变化而变化.为了研究铝合金构件在不同应力状态下损伤机理,采取了两种代表性的三轴应力状态,即缺口拉伸与纯剪切所产生的应力状态.研究结果表明:缺口拉伸试验中,缺口根部产生相对较高的三轴应力,而且缺口根部明显产生微孔洞,随着应力的不断升高,微孔洞的体积分数不断增大.当达到材料的临界孔洞体积分数时,试样断裂;纯剪切试验中,三轴应力几乎等于0,在材料内部几乎没有产生微孔洞而产生了剪切带.剪切带在切应力的作用下变形不断增大,当到达材料的等效塑性断裂应变时,试样发生断裂;用Gurson损伤模型和剪切失效分别模拟缺口拉伸和剪切试验,试验的工程应力-应变曲线与模拟的工程应力-应变曲线拟合的很好.

关键词:铝合金构件; 缺口拉伸; 纯剪切; 三轴应力; Gurson模型; 剪切失效模型;

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