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江苏nm400耐磨板的显著各向异性分析

  • 发表时间:2021/3/11 9:46:56
  • 来源:山东源达旺澳门十大网赌网址-澳门正规十大娱乐网站
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江苏nm400耐磨板的显著各向异性分析

  采用有限元数值模拟的方法,建立有限元模型,解决了nm400耐磨板实际生产过程中反拉伸-翻边复合工艺中经常出现中心孔翻边裂纹的问题,并通过轮辐试制验证了其可靠性。


  通过单轴拉伸试验,对比分析了nm400耐磨板显著的各向异性性能,包括屈服强度、拉伸强度、延伸率和厚向异性指数,并采用Gurson-Tvergard(GT)多孔材料本构模型对试验过程进行了数值模拟。分析了半球形零件和盒形零件的壁厚分布规律,研究了快速气动胀形过程的断裂模式,进一步分析了轮辐的损伤和壁厚分布。在研究和比较本构方程和各向异性屈服准则的基础上,建立了莱钢nm400耐磨板的本构模型,并根据实验曲线计算了Hill48和Barlat89屈服准则的各向异性参数。得出轮辐翻边过程中应力应变的分布和变化规律,指出目前使用的断裂准则不能给出材料在各种变形条件下的固定临界值。根据屈服准则绘制了莱钢nm400耐磨板的屈服轨迹。在其他条件一定的情况下,随着莱钢nm400耐磨板胀形区长度的减小或约束模圆角半径的增大,椭圆的长短半轴比值减小。根据nm400耐磨板的成形工艺特点,综合考虑了拉伸和剪切两种不同的延性断裂机制,但基本低于单轴拉伸得到的韧性断裂机制。此外,膨胀区域的长度被减小或者模具圆角的半径被限制增加。


  用扫描电镜观察试样的断口形貌,分析比较了nm400耐磨板断口的韧窝特征和条带特征。nm400耐磨板的延伸率越大,韧窝特征越明显。相反,它的带状特征更加明显。从微观角度证实了nm400耐磨板的各向异性在实际成形过程中可能导致转折边缘区域出现裂纹等缺陷。

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