铝锂合金本构模型研究及其ABAQUS二次开发

发布时间：2023-02-25 20:12

　　在实际的工程应用中,有限元方法(FEM)是模拟材料热塑性成型过程有力工具,而有限元仿真结果的精确程度与本构模型的准确性密切相关。为了在铝锂合金有限元分析过程中获得高质量的分析结果,需要根据铝锂合金的热变形行为构建更精确的本构模型。本文在已有的2099铝锂合金的等温拉伸实验的基础上,分析2099铝锂合金在单一应变速率若=o.0003s-1时,在温度范围为120～160C°内的流动行为。在流动特性分析的结果上,选择并分别构建了五种较为常用的本构模型,分别是唯象的Johnson-Cook模型、Modified Johnson-Cook 模型,以及模型参数与KM模型有关的Voce方程、基于物理概念的Modified Zerilli-Armstrong 型和Kocks-Mecking模型。并利用Voce方程的模型参数对2099铝锂合金进行Voce分析,根据分析结果初步判断该合金塑性变形时的微观机制。同时,对上述模型的拟合精度做误差分析,评价模型对材料流动行为的预测能力。结果表明,Voce方程、MZA模型以及KM模型的对材料流动行为的预测能力较好,其中KM模型的预测准确性最高,但MZA模型更适用于...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 2099 铝锂合金材料性能的研究现状
    1.3 铝合金热变形本构模型研究现状
    1.4 2099 铝锂合金本构关系研究方法
    1.5 本文研究的主要内容
第二章 材料热变形本构模型研究方法
    2.1 引言
    2.2 材料热变形实验回顾
    2.3 材料流动行为分析
    2.4 常用的材料热变形本构
        2.4.1 Johnson-Cook本构模型
        2.4.2 Modified Johnson-Cook本构模型
        2.4.3 Voce方程
        2.4.4 Modified Zerilli-Armstrong本构模型
        2.4.5 Kocks-Mecking本构模型
    2.5 本章小结
第三章 材料本构模型的建立
    3.1 引言
    3.2 唯象本构模型建立
        3.2.1 Johnson-Cook本构模型的研究
        3.2.2 Modified Johnson-Cook本构模型的研究
        3.2.3 Voce方程的研究
        3.2.4 Voce分析
    3.3 基于物理意义的本构模型研究
        3.3.1 Modified Zerilli-Armstrong本构模型的研究
        3.3.2 Kocks-Mecking本构模型的初步研究
    3.4 误差分析
    3.5 本章小结
第四章 ABAQUS二次开发的本构模型嵌入研究
    4.1 引言
    4.2 ABAUQS用户子程序
    4.3 弹塑性力学有限元基本理论
    4.4 ABAQUS本构模型子程序的编制
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 不足与展望
附录 遗传算法目标函数m文件
参考文献
发表论文与参与科研情况
致谢



本文编号：3749118