剪切修正GTN模型在小冲杆试验中的应用研究

摘要：

小冲杆试验作为一种非标准的微试样测试技术，能有效地获取薄板结构的材料参数。而选用合适的损伤模型对准确表征材料变形到断裂的整个过程有着重要影响。基于NAHSHON提出的含剪切修正项的Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)模型，通过有限元软件ABAQUS及用户自定义子程序VUMAT考察不同应力三轴度对断裂失效的影响。采用有限元模拟和拉伸试验获得冷轧硅钢材料的无损伤弹塑性力学参数以及GTN损伤演化模型中的形核参数和临界断裂参数，通过纯剪切试验和数值模拟的对比确定出材料中微孔洞的剪切变形对材料损伤演化的贡献。运用剪切修正的GTN模型对小冲杆试验进行模拟，结果表明，由于修正GTN模型考虑了微孔洞剪切畸变的对材料损伤影响，模拟结果比原GTN模型更接近于试验数据，可更好地应用于小冲杆试验的研究。

关键词：小冲杆试验、GTN模型、损伤参数、剪切变形、有限元模拟

分类号：TG355(金属压力加工)

资助基金：国家自然科学基金51105143,51375164;中央高校基本科研业务费专项资金1114036;上海高校青年教师培养资助计划YG0142129资助项目。

在线出版日期：2015-02-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：79-85