尺度效应下基于剪切GTN模型的超薄金属板冲裁过程的撕裂失效分析

【作者】 王深； 陈章华；

【机构】 北京科技大学；

【摘要】 本文对0.08mm厚的马氏体超薄金属板在冲裁过程中的韧性撕裂失效行为进行了分析。实验表明,剪切带的低应力三轴度导致该区域孔洞生长受到抑制。而金属板的失效呈现为撕裂形式,这意味着传统的GTN模型无法准确描述这种剪切主导的失效行为。因此,本文使用了剪切修正的GTN模型来描述该失效机制。此外,本文还通过ABAQUS子程序引入了基于细观机制的应变梯度塑性理论来反映微米尺度下超薄板的尺度效应。接下来的模拟过程在三维冲裁模型中加入了粘接单元来表现裂纹。最后本文通过对数值模拟结果自身进行对比,以及模拟结果与实验结果的对比得出结论。结论表明,导致超薄金属板撕裂失效的主要原因是剪切损伤而非孔洞增长,并且尺度效应在诱导撕裂失效过程中起到了重要作用。更多还原