目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及国内外文献综述 1
1.2 论文研究内容 2
1.3 研究工作的使用价值与理论意义 4
第二章 考虑剪切效应与各向异性的本构模型 5
2.1考虑各向异性的GTN剪切损伤模型 5
2.2考虑各向异性的剪切本构方程算法 8
2.3考虑各向异性的VUMAT子程序编写 11
第三章 考虑本构方程的有限元仿真数值模拟及缺陷预测 12
3.1 有限元仿真模型的构建 12
3.2 ABAQUS显式动力学仿真 13
3.2.1 方形冲头仿真过程 14
3.2.2 球形冲头仿真过程 15
3.3 考虑各向异性与剪切效应的模型仿真结果 16
3.3.1 方形冲头仿真结果 16
3.3.2 球形冲头仿真结果 18
3.4 不同参数下的仿真模拟讨论过程 19
3.4.1不同冲压速度下仿真模拟 19
3.4.2不同摩擦系数下仿真模拟 22
第四章 考虑各向异性的冲压冲头模具设计 25
4.1 考虑各向异性的冲压冲头概念设计 25
4.2 考虑各向异性的冲压冲头实现过程 27
4.3 考虑各向异性的冲压冲头工作步骤 28
第五章 结论与展望 29
5.1 结论 29
5.2 环保性与经济性分析 29
5.3 展望 29
参考文献 30
致 谢 33
考虑各向异性和剪切效应的板料模具系统成形过程数值模拟与缺陷预测
摘 要
本构模型是一种可以描述材料力学特性的数学表达式，对于材料的应变应力变化预测具有重要意义。机械冲压过程常使用GTN细观损伤本构模型来描述被冲压板材，GTN细观损伤模型将微观孔洞演化规律用数学式表达来预测板材宏观发生的扩展及断裂，因此完善GTN模型可以有效地提高对被冲压板材变形的预测能力。传统GTN细观损伤模型是基于 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^ 
剪切效应的各向同性方程，这种基于Mises等效应力的GTN模型的预测能力是有限的，本文考虑板材的各向异性，将各向异性方程替换掉GTN模型中的各向同性部分，提高GTN模型对板材变形的预测能力。为了对板材变形进行有效预测，本文利用ABAQUS/Explicit有限元分析软件建模，调用VUMAT用户子程序将编好的本构方程定义给被冲板材来模拟1mm厚铝合金AA5052板材的冲压过程。为了验证新本构方程的预测能力，本文设计了一种利于分析该本构模型的冲压模具，该冲压模具采用球形冲头，该种冲头形状能够较好地体现板材在各向异性影响下的变形，并完成了该冲头与传统冲压冲头在不同冲压速度、不同摩擦系数下的仿真模拟过程。通过对比两种冲头冲压后的最大增薄率与最大增厚率，证实了新型冲头能够很好地体现GTN模型的各向异性方程部分及其预测能力。

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