镁合金板材温热冲压过程的各向异性损伤与失效分析

摘要

以连续损伤力学理论为基础,采用有限元数值模拟与试验结果进行对比的方法对镁合金板材的温热冲压成形中材料的损伤破坏情况进行预测。通过将各向异性屈服准则与各向异性损伤理论编入商业有限元软件ABAQUS的用户材料子程序VUMAT,模拟得到镁合金板材冲压成形过程中损伤量的演化规律。以冲压手机壳为例,针对板材的特性,提出将各向异性损伤张量转化为壳单元局部坐标系内损伤矢量的方法,有效表达不同区域失效情况。数值模拟结果表明,板材在不同温度下预测的断裂与失效结果与实际板材冲压试验的结果一致。因此,采用的各向异性损伤计算方法可以有效预测冲压过程中镁合金板材因各向异性损伤导致断裂失效的现象。