AZ31鎂合金板材熱態(tài)下成形極限圖的理論預測與數值模擬.pdf

1、成形極限圖(Forming Limit Diagram，簡稱FLD)可以通過展現板材所能承受的最大主應變和次應變直觀地表征板材的成形性能，是用來預測和解決金屬板材沖壓成形問題最為簡便和直觀的工具。近年來，鎂合金的成形極限研究受到了廣泛關注，一些學者在試驗獲得鎂合金FLD方面進行了研究，而對通過理論預測計算和有限元數值模擬獲得鎂合金FLD方面的研究還鮮有報導。因此，開展鎂合金板材熱態(tài)下FLD的理論預測和有限元數值模擬研究對鎂合金材料的進一

2、步發(fā)展及應用具有重要的理論意義和應用價值。
　　 本文以M-K理論為基礎，結合不同的屈服準則，對AZ31鎂合金板材熱態(tài)下的成形極限進行了理論預測，討論了各種材料參數對理論預測結果的影響規(guī)律，通過比較獲得了不同溫度下基于Logan-Hosford屈服準則和Hill79屈服準則進行AZ31鎂合金板材成形極限預測時較為理想的屈服準則參數，得到了AZ31鎂合金板材不同溫度下較為理想的成形極限理論計算模型;基于陳劼實提出的韌性斷裂準則結合

3、成形極限試驗的數值模擬對AZ31鎂合金板材不同溫度下的FLD進行了模擬計算，提出了AZ31鎂合金板材不同溫度下屈服準則參數的表達式，對于不同溫度下材料破裂前所能承受的總塑性功的變化規(guī)律進行了分析。
　　 通過研究獲得如下結論:
　　 (1)材料的基礎力學參數以及各向異性屈服準則中的指數參數對成形極限的理論預測結果有很大影響。預測成形極限曲線分別隨著材料的應變硬化指數和應變速率敏感指數的增大以及各向異性指數的減小而上升;各

4、向異性屈服準則中指數參數的大小對預測成形極限圖的左半部分影響都不顯著，而在右半部分，Logan-Hosford屈服準則中指數參數的增大和Hill79屈服準則中指數參數的減小都使理論預測成形極限曲線顯著下降。
　　 (2)不同溫度下適用于AZ31鎂合金板材成形極限理論預測的屈服準則不盡相同。在150℃時，基于Hill79屈服準則的預測結果與試驗數據吻合程度較高，而在200℃和250℃時，基于Logan-Hosford屈服準則的預測