中低应变率下7075-T7351铝合金本构与失效模型对比

摘要

为了标定航空铝合金材料本构并对比分析不同失效模型,以7075-T7351铝合金平板试样为研究对象,分别进行准静态拉伸试验和动态拉伸试验,获得其在100 s-1以内中低应变率下的力学性能.采用Johnson-Cook本构模型、Swift本构模型、Hartley和Srinivasan本构模型对材料塑性应变强化力学行为进行表征,并采用最大塑性应变失效准则、Johnson-Cook失效模型与表格式Johnson-Cook失效模型进行动态拉伸仿真,对比分析不同失效模型的仿真精度.结果表明,在100 s-1内的中低应变率下,7075-T7351铝合金的流动应力存在较弱的应变率效应,失效应变最大增量为16.8％;三种本构模型均可准确表征铝合金塑性应变强化力学行为;表格式Johnson-Cook模型的动态拉伸仿真结果与试验吻合最好,其塑性失效应变误差均小于4％.