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基于GTN细观损伤模型的3A21-O铝合金筒形件旋压损伤演化研究

摘要

通过拉伸试验与有限元模拟结合的反算法确定了3A21-O铝合金GTN模型的关键参数。在此基础上,建立了耦合GTN细观损伤模型的3A21-O铝合金筒形件旋压模型。模拟结果与试验结果吻合良好,表明GTN细观损伤模型能够较好地预测3A21-O铝合金筒形件旋压过程中的损伤演化与破裂过程。采用该模型,分析了筒形件的应力三轴度、最大主应力以及空洞体积分数的分布与变化规律,揭示了筒形件旋压过程中损伤累积与破裂的规律。结果表明:旋压过程中损伤的累积主要发生在材料隆起区域;筒形件损伤累积区域外表面的空洞体积分数更高;当空洞体积分数超过临界值后,容易在材料隆起处形成由外表面到内表面的裂纹。

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