先进高强度双相钢损伤参数确定.pdf

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1、第53卷第12期V01．53No．12农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2015年12月December2015doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2015．12．003先进高强度双相钢损伤参数确定孙彩凤，李迪，赵连星，徐家川(2551349山东省淄博市山东理工大学交通与车辆工程学院)[摘要]细观损伤参数的确定一直是GTN模型在工程应用的瓶颈，参数选取得是否合理直接影响模拟结果的准确程度。基于Hill’48—GTN(Gurson-Tvergaard—Needleman)各向异性损伤模型。通过用

2、户材料子程序Vumat，将其嵌入ABAQUS软件中。最后以DP780为例，数值模拟其单轴拉伸过程，与试验曲线结合，通过有限元仿真逆向确定GTN参数；并对DP780进行槽型件成形过程仿真，通过拉伸断裂的位置以及减薄率表明所获得参数较准确，同时说明此模型可用于冲压成形领域。[关键词]高强度双相钢；GrIN；损伤模型；Hill’48；屈服准则；VUMAT[中图分类号]U463．82[文献标志码]A[文章编号】1673—3142(2015)12．--0010—04TheIdentificationofAdvancedHi【ghStrengthDual-PhaseSteelMesosco

3、picDamageParametersSunCaireng，LiDi，ZhaoLianxing，XuJiachuan(SchoolofTransportationandVehicleEngineering，ShandongUniversityofTechnology，ZiboCity，ShandongProvince255049，China)[Abstract]ThedeterminationofmesoscopicdamageparameterslimitsGTNmodelapplicationinengineering，theselectionofparametersinf

4、luencesthesimulationresults．BasedonHill"48一GTN(Gumon—Tvergaard—Needleman)anisotropicdamagemodel，constitutivemodelisembeddedinABAQUSsoftwarebywritingtheusermaterialsubroutineVumat．Finally，GTNparametersofDP780areidentifiedthroughcombinednumericalsimulationwithtestcurvebythefiniteelementinverse

5、method；thegroove—shapenumericalsimulationresultsshowthattheobtainedparameterscanbeaccuratelyobtainedthroughthepositionofthetensilefractureandthethinningrate．【Keywords]high-strengthdual-phasesteel；GTN；damagemodel；Hill’48；yieldcriterion；VUMAT0引言先进高强度双相钢(本文简称双相钢)，具有高强度和高延性的良好配合，并且具有耐腐蚀、冲压成形性良好等

6、优点．已成为新型汽车冲压用钢，是车身轻量化的主要材料，在国际钢联的“超轻钢车体一先进车概念(ULSAB—AVC)”项目设计的车身结构中，双相钢使用比例高达74％【11。而车身各部件的成型工艺大部分是冲压成形。为了提高金属成形破裂失效的数值模拟预测精度，将细观损伤的思想引入断裂预测模型十分必要【2]。GTN细观损伤模型不仅考虑损伤的物理背景和反映材料内部的细观损伤，还可以将其反映到宏观力学行为【3】，是国内外广泛应用的金属损伤模型，但是GTN参数的确定一直是应用中的瓶颈。由于GTN模型是建立在介于宏观与微观之间的基金项目：山东省自然科学基金ZR2011EL037收稿日期：2015

7、—09—20修回日期：2015—10—03细观尺度上的，因此所需要的参数很难通过试验或观察的方法直接获得．在板料冲压成形方面。尚无常用双相钢的GTN损伤模型参数，无法将其应用于冲压成形破裂预测中。本文建立各向异性的Hill’48一GTN本构模型，编写基于Hill’48的各向异性弹塑性损伤模型(Hill’48一GTN)的VUMAT子程序，研究GTN损伤模型参数的确定方法，并对DP780进行槽型件成形过程仿真。通过拉伸断裂的位置以及减薄率，验证参数确定的合理性及对断裂的预测能力。1本构模型概述G