钛合金热粘塑性本构关系的子程序开发及有限元验证

摘要：

目前大型有限元商业软件中包含一些常见的金属热粘塑性本构模型有限元程序,但由于不同的具体工程应用问题,这些软件中的模型通常无法满足对高速冲击或切削等条件下材料性能的描述.针对这一问题,本研究引入一种显式积分算法,并通过ABAQUS用户子程序接口将用户自定义的金属热粘塑性本构模型进行了数值程序实现.对比实验数据可见,VUMAT子程序可较准确地描述TC4钛合金的应变率强化与温度软化效应.此外,通过与ABAQUS软件自带的Johnson-Cook本构模型数值模拟结果对比发现,两者吻合良好,且子程序在计算效率方面明显优于前者,为金属材料在高速冲击或切削加工等条件下的数值模拟提供了技术支撑.

关键词：热粘塑性、本构方程、显式积分算法、数值模拟、高速切削

所属期刊栏目：35

分类号：TG113.25(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金资助项目U1430119

在线出版日期：2018-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：14-19