AZ31B镁合金板各向异性行为的实验和模拟研究

作者：李亨; 周雨威; 钱凌云; 朱子青

来源：塑性工程学报, 2021, 28(02): 109-116.

DOI：10.3969/j.issn.1007-2012.2021.02.015

• 镁合金板
• 各向异性
• 屈服准则
• 数值模拟
• 胀形

通过单向拉伸和双向拉伸实验研究了AZ31B镁合金板材在拉伸状态下的塑性变形行为,发现实验用镁板具有明显的各向异性特征,不同方向的屈服强度最大差值约为24 MPa,且材料的厚向异性系数均大于2。基于实验结果标定了Hill48和Yld2000-2d两种各向异性屈服函数,并选用组合型Swift-Voce准则描述了材料的硬化行为。为了评估塑性模型的适用性,进行了刚性凸模胀形实验。通过用户子程序VUMAT将模型嵌入到ABAQUS中进行胀形模拟,并将两种模型预测的力-位移曲线和塑性应变与实验结果进行了对比。结果表明,Hill48模型高估了镁合金板材的成形力,且无法兼顾材料的受力情况和应变变化;而Yld2000-2d模型可以同时较好地描述镁合金板材的应变和成形载荷,其应变预测相对误差为3. 7%,载荷预测最大相对误差为1. 7%。

• 单位
  北京科技大学; 合肥工业大学