细晶镁合金单向拉伸过程中空洞行为的数值模拟

摘要

空洞是材料超塑性变形过程中典型的微观组织特征,空洞长大和连接常会导致材料延伸率的降低或者断裂,这也是超塑性成形过程中一个重要的问题.本文对镁合金超塑性单向拉伸过程中空洞生长进行了数值模拟和实验研究.分析了镁合金单向拉伸过程中空洞生长机理,并提出相应的模型.开发运用三维刚粘塑性有限元方法模拟预报空洞半径和体积分数在材料超塑性变形过程中的变化规律.通过光学显微镜和图像分析软件对材料微观组织进行观察,确定了实际空洞半径和体积分数.最后本文对模拟结果和实验进行了对比分析,得到模拟的空洞半径和体积分数与实验结果吻合良好,模拟空洞长大规律呈指数增长模型.