基于试验与模拟的修正GTN模型参数反求分析

方勇勇; 庄新村; 赵震; 徐芹所

doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2016.07.005

摘要

设计6种不同应力三轴度的试样,进行拉伸试验并得到不同工况下的载荷-位移曲线.运用Voce+ Voce流动应力模型外推拉伸试验数据得到材料的力学性能曲线.运用有限元软件ABAQUS/Explicit模块及用户子程序VUMAT将Nahshon提出的含剪切修正项的GTN(Gurson-Tvergaard-Needlemen)模型应用到有限元模拟中,研究各组试样的损伤演化和断裂过程.为使GTN模型更准确地应用到不同应力状态下,假定损伤参数εn为关于应力三轴度η的指数函数.运用反求法分析不同缺口半径的拉伸试验,确定GTN模型中面向高应力三轴度情况的损伤参数,同时结合数值模拟与剪切试验的对比确定剪切系数Kw,结果表明,确定的修正GTN模型参数可以应用到较宽的应力三轴度范围包括纯剪状态.

关键词： Gurson-Tvergaard-Needlemen (GTN)模型, Voce+Voce流动应力模型, 反求法, 剪切系数

本文引用格式

方勇勇 , 庄新村 , 赵震 , 徐芹所 . 基于试验与模拟的修正GTN模型参数反求分析[J]. 上海交通大学学报, 2016 , 50(7) : 1011 -1016 . DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2016.07.005

Abstract

设计6种不同应力三轴度的试样,进行拉伸试验并得到不同工况下的载荷-位移曲线.运用Voce+ Voce流动应力模型外推拉伸试验数据得到材料的力学性能曲线.运用有限元软件ABAQUS/Explicit模块及用户子程序VUMAT将Nahshon提出的含剪切修正项的GTN(Gurson-Tvergaard-Needlemen)模型应用到有限元模拟中,研究各组试样的损伤演化和断裂过程.为使GTN模型更准确地应用到不同应力状态下,假定损伤参数εn为关于应力三轴度η的指数函数.运用反求法分析不同缺口半径的拉伸试验,确定GTN模型中面向高应力三轴度情况的损伤参数,同时结合数值模拟与剪切试验的对比确定剪切系数Kw,结果表明,确定的修正GTN模型参数可以应用到较宽的应力三轴度范围包括纯剪状态.

Key words： Gurson-Tvergaard-Needlemen (GTN)模型, Voce+Voce流动应力模型, 反求法, 剪切系数

模态框（Modal）标题

摘要

本文引用格式

Abstract