不同应力状态下铝合金变形及损伤机理的研究

摘要

利用改装的Arcan夹具对铝合金(6063)的蝶形试样进行0°,30°,45°,60°,90°的拉伸及拉伸卸载试验,研究了铝合金在不同应力状态下变形及损伤机理。结果表明:铝合金在不同应力状态下的工程应力-应变曲线明显不同。0°加载时,在蝶形中心产生微孔洞,微孔洞之间剪切,从而产生了微裂纹。随着微裂纹的扩展、连接导致试样断裂。随着试样中三轴应力度的减小,在蝶形试样中心的剪切应力不断增大,同时在蝶形试样中的剪切变形带越来越集中。显微裂纹首先在剪切带中产生,随着微裂纹的扩展导致试样的断裂。90°拉伸时,在蝶形中心形成明显的剪切变形带。90°加载时,在试样中产生的剪切带是形变剪切带而非相变剪切带。利用有限元软件ABAQUS对不同角度拉伸试验进行模拟,从而得出了不同应力状态下的塑性区的形状和大小。