Fracture modelling of magnesium sheet alloy AZ31 for deep drawing processes at elevated temperatures
Fracture modelling of magnesium sheet alloy AZ31 for deep drawing processes at elevated temperatures
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用于高温深拉工艺的镁板合金 AZ31 的断裂建模
DOI：
10.1016/j.promfg.2020.08.133
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Dykiert
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Behrens;Wester;Dykiert
今天，减少二氧化碳排放量对于满足全球气候要求至关重要。在这种情况下，减轻车辆重量是降低乘用车燃料消耗的最有效方法。镁结合了相对较高的强度和较低的重量，因此是一种有趣的轻质解决方案的建筑材料。在数值工艺设计中，了解材料的成形能力是至关重要的。常用的方法来描述的破坏行为是使用成形极限曲线（FLC）。基于应力的模型提供了应变路径考虑和剪切和压缩领域的扩展的优点。本文采用IFUM蝶形试验对AZ 31镁合金板材在高温下的应力损伤模型--修正的莫尔-库仑损伤模型（MMC）进行了参数化。为此，使用专门设计的测试装置在不同的应力状态和温度下进行测试。此外，成形极限曲线由Nakajima试验确定。最后，这两种方法，MMC和FLC，进行了比较，实验深冲试验。这种比较表明，MMC模型在这种应用情况下的断裂预测方面取得了明显更好的结果。
Today, the reduction of CO2 emissions is essential to meet global climate requirements. In this context, a reduction in vehicle weight is the most efficient way to reduce the fuel consumption of a passenger car. Magnesium combines relatively high strength with low weight and is therefore an interesting construction material for lightweight solutions. In numerical process design, it is essential to be aware of the forming capacity of a material. The common method to describe the failure behaviour is the use of forming limit curve (FLC). Stress-based models offer the advantage of a strain path consideration and an extension in the area of shearing and compression. In this paper a stress-based damage model, Modified Mohr-Coulomb (MMC), was parameterized by IFUM Butterfly-Tests for an AZ31 magnesium sheet alloy under consideration of elevated process temperatures. For this purpose, the tests were carried out at different stress states and temperatures using a specially designed testing device. In addition, forming limit curves were determined by Nakajima tests. Finally, both methods, MMC and FLC, were compared to an experimental deep-drawing test. This comparison showed that the MMC Model achieved significantly better results regarding the fracture prediction in this application case.
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