镀层金属板的断裂——基于损伤演化的有限元模拟

【作者】 伍杰； 周益春； 龙士国；

【机构】 低维材料及其应用技术教育部重点实验室湘潭大学； 湘潭大学材料与光电物理学院；

【摘要】 镀层金属板材料具有耐腐蚀等特殊的功能,而被广泛地应用在汽车和电池工业中。金属板材加工的过程(比如拉深、弯曲、轧制等)是一个不可逆的变形过程,会产生应变集中,导致出现损伤,形成局部裂纹最终导致失效的现象。本文基于连续介质损伤力学(CDM)实现了对双面镀镍的镀层金属板的拉深(冲压)过程的模拟。主要研究在拉伸的过程中,镀层金属板的镀层材料中损伤的产生、扩展,直到最后形成裂纹而断裂。首先介绍了损伤模型的基本框架,然后采用商用的有限元程序ABAQUS/Explicit进行模拟。研究了在加工过程完成之后,加工件中的损伤和等效塑性应变的分布,得出了在加工过程中损伤最大的区域。有限元模拟的结果与实验的结果有较好的符合,由此可以得出连续介质损伤力学在预测镀层金属板在加工过程中断裂位置和损伤演化的有效性。更多还原