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塑性工程学报2025年第01期:耦合应变速率及尺寸效应的3102铝箔本构模型

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李萍;汪洋;张百顺;田辙环;祝梦臣;薛克敏;

单位:合肥工业大学材料科学与工程学院;黄山三佳谊华精密机械有限公司;

摘要:为研究3102铝合金在应变速率与尺寸效应耦合作用下的本构关系,利用单轴拉伸实验获得0.095~0.14mm厚度的3102铝合金在10~(-4)~10~(-1)s~(-1)应变速率下的真应力-真应变曲线,以此为基础构建了改进的Johnson-Cook本构模型,并利用DYNAFORM有限元仿真软件对3102铝合金室温拉深成形过程进行模拟预测。结果表明:随着应变速率和厚度的增加,3102铝合金的抗拉强度提高,表现出明显的应变速率敏感性和尺寸效应。利用改进的Johnson-Cook本构模型对真实应力进行预测,其相关系数与平均相对误差分别为0.991%和0.44%;将改进的本构模型应用于有限元仿真分析,通过对比实际成形零件减薄率与模拟预测值发现,二者的最大绝对误差为4.573%,表明改进的Johnson-Cook本构模型能够准确预测相应条件下的真实应力。

关键词:3102铝合金;;应变速率;;尺寸效应;;Johnson-Cook本构模型

基金资助:安徽省科技重大专项(2022e03020007);; 校地合作产业创新引导资金项目(JZ2023YDZJ0349)