复杂应力状态下金属材料屈服模型及有限元验证

摘要

日益复杂的结构细节特征和载荷作用给飞机金属实体结构的精细化设计提出了极高挑战,对复杂应力状态下金属材料的屈服及失效行为的高精度预测是结构精细化设计与验证的关键.多种典型构形拉伸试验研究发现基于单一曲线假设的von Mises屈服理论难以精确描述金属材料在复杂三维应力状态下的屈服行为.为提高复杂应力状态下金属弹塑性行为的预测精度,提出一种基于应力三轴度和Lode角参数修正的von Mises屈服模型,将该修正模型以VUMAT用户材料子程序嵌入ABAQUS/explicit求解器对铝合金2024-T4试件的屈服行为进行数值模拟.结果表明:本文提出的修正屈服模型比von Mises屈服模型更符合试验结果.