基于GISSMO 断裂准则的6016 铝合金断裂行为研究.pdf

14卷第4期精密成形工程2022年4月JOURNALOFNETSHAPEFORMINGENGINEERING1轻合金精密成形专题基于GISSMO断裂准则的6016铝合金断裂行为研究孔婕1，邓璐璐2，刘亿1，闵峻英1（1.同济大学机械与能源工程学院，上海201804；2.泛亚汽车技术中心有限公司，上海201206）摘要：目的研究零部件在成形与碰撞过程中，6016铝合金在不同应力状态下的断裂行为。方法通过准静态拉伸实验，获得了6016铝合金的基本力学性能。利用Nakajima成形极限实验，获得了6016铝合金材料的断裂成形极限曲线。设计了7种涵盖成形及碰撞过程中应力状态的断裂极限测试试样，采用数字图像相关技术（DIC）记录了试样在变形过程中的全场应变。利用实验-有限元反求方法标定了6016铝合金的GISSMO断裂准则的参数，并用帽形件三点弯曲实验验证了模型的合理性。结果相比于传统断裂成形极限图的预测结果，基于GISSMO断裂准则的仿真结果与实验具有更好的一致性。结论所建立的GISSMO模型可以用于预测6016铝合金在复杂应力状态下的断裂行为。关键词：GISSMO；断裂极限；6016铝合金；失效准则DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2022.04.001中图分类号：TG146.21文献标识码：A文章编号：1674-6457(2022)04-0001-10FractureBehaviorof6016AluminumAlloyBasedonGISSMOCriterionKONGJie1,DENGLu-lu2,LIUYi1,MINJun-ying1(1.SchoolofMechanicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804,China;2.PanAsiaTechnicalAutomotiveCenterCo.,Ltd.,Shanghai201206,China)ABSTRACT:Theworkaimstostudythefracturebehaviorof6016aluminumalloyinformingandcrashingsimulation.Themechanicalpropertyof6016aluminumalloywasobtainedbyquasi-staticuniaxialtensionexperimentandthefractureforminglimitcurves(FFLC)of6016aluminumalloywereobtainedbyconductingNakajimaexperiment.Seventypesofspecimensweredesignedtoobtainthefracturelimitsunderdifferentstressstateswhichcommonlyoccurduringformingandcrashing.Thestrainfieldofthespecimenswasrecordedbydigitalimagecorrelation(DIC)method.Thehybridexperimen-tal–numericalmethodwasusedtocalculatetheparametersofGISSMOcriterion.Thereasonabilityofthemodelwasverifiedbythethree-pointbendingexperimentofhat-shapedparts.TheresultsshowedthatthepredictionresultsofGISSMOmodelwereinbetteragreementwiththeexperimentalresultscomparedwiththatoftheconventionalFFLC.TheGISSMOmodelestablishedinthispaperisprovedtobesuitableforpredictingthefracturebehaviorof6016aluminumalloyundercomplexstressstates.KEYWORDS:GISSMO;fracturelimit;6016aluminumalloy;fracturecriterion收稿日期：2022-01-04基金项目：国家自然科学基金（51805375）作者简介：孔婕（1998—），女，硕士生，主要研究方向为金属材料断裂表征。通讯作者：闵峻英（1986—），男，博士，教授，主要研究方向为汽车轻量化与先进成形制造技术。2精密成形工程2022年4月近些年来，中国提出在2030年前与2060年前分1材料与实验方法别实现“碳达峰”