基于多项式函数与应力三轴性耦合的镁合金各向异性 - 不对称屈服准则研究

《Journal of Magnesium and Alloys》：Triaxiality-dependent asymmetric plasticity model covering a wide range of stress states for magnesium alloy sheets: Modeling shear and near-plane strain anisotropy

　　

摘要

显著的拉伸-压缩不对称性和各向异性是限制镁合金部件成形精度的主要问题。一种有效的解决策略是采用高精度的屈服准则，这些准则能够重建材料属性以优化工艺参数。在这项工作中，提出了一种基于多项式函数与应力三轴性耦合策略的新型各向异性-不对称屈服准则。该模型在捕捉镁合金板材的各向异性和强烈不对称行为方面表现出高灵活性和准确性，这一点已在八个不同的虚拟材料案例中得到验证。同时，还提供了一种系统化的校准程序，用于确定新模型中屈服应力函数和塑性势函数的材料参数。最后，将所提出的模型应用于AZ31和AZ31B镁合金板材，这两种合金的屈服曲线存在明显差异。与CPB06ex2、Hu2017和Zhou2023等不对称屈服准则相比，新模型在六个应力状态下的15个应力相关采样点和12个应变相关采样点上均实现了准确的预测，全面展示了其卓越的预测性能。更重要的是，新模型能够准确捕捉AZ31和AZ31B镁合金板材在剪切和近平面应变应力状态下的各向异性响应特性，进一步证明了其准确性和适用性。

任彦强|杜凯|郑文涛|张亮|董莉|余海峥|侯勇|黄洪军