韧性断裂准则参数标定及其在DP590中的应用

张赛军，李康镇，张 昆，周 驰

(华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广州 510640)

研究表明，汽车质量每减轻10%，汽车油耗和排放可以降低6%～8%[1]. 在节能减排和汽车轻量化的背景下，DP590高强钢因比强度高等优点在汽车车身中的使用越来越广泛. 高强钢成形过程中的破裂是阻碍其在汽车车身中推广应用的主要问题之一，因此研究韧性断裂准则在DP590高强钢破裂预测中的应用具有重要的意义. 韧性断裂准则是一种建立在韧性损伤力学基础上，以微观孔洞的成核、生长、联合引起的累积损伤为判据的破裂预测方法. 韧性断裂准则主要分为两大类：耦合韧性断裂准则和非耦合韧性断裂准则. 耦合断裂准则考虑了损伤对材料带来的软化作用，而非耦合断裂准则没有考虑该因素. 最著名的耦合断裂准则是由Gurson[2]、Tvergaard等[3]提出的GTN模型. 耦合韧性断裂准则形式通常比较复杂，而非耦合韧性断裂准则形式简洁，计算简单，在工业生产中应用更加广泛. 在前人的不断探索中，发展出了很多成熟的非耦合韧性断裂准则. Cockcroft等[4]实验观察到韧性断裂往往发生在最大拉应力区域，提出了一种基于最大主应力的非耦合韧性断裂准则. 随后，Oh、Clift和Ko等[5-7]分别在Cockcroft-Latham准则的基础上提出了一些新的修正模型. Rice等[8]通过应力三轴度的指数函数来近似描述单个球形孔洞的生长，由于简化了分析结果，使Rice-Tracey模型在板材成形中得到广泛的应用. 随后，Oyane等[9]根据多孔材料的塑性理论方程推导出了新的……