A multi-mechanism model for cutting simulations combining visco-plastic asymmetry and phase transformation
A multi-mechanism model for cutting simulations combining visco-plastic asymmetry and phase transformation
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结合粘塑性不对称性和相变的切削模拟多机制模型
DOI：
10.1016/j.ijsolstr.2013.05.008
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发表时间：
2013
影响因子：
3.6
通讯作者：
Mahnken
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mahnken
我们建立了一个多机制模型，用于研究钢铁生产过程中重要的相变现象--塑性材料的应变率和温度相关的非对称行为。为此，利用权函数的概念对著名的Johnson-Cook模型进行了扩展，并将其与基于Leblond方法的相变诱导塑性(TRIP)模型相结合。整体模型是在大应变的热力学框架内建立的，它将被专门化并应用于钢铁生产中的切割过程。在这个原型情况下，我们有：从马氏体初始态转变为奥氏体，然后再转变为马氏体相。为了考虑粘塑性非对称性，提出了经典Johnson-Cook模型的两种变形形式：在“模型A”中，我们引入了具有速率无关屈服函数的速率相关流动因子。在“模型B”中，我们引入了一个具有速率相关屈服函数的与速率无关的流动因子。在实例中，我们确定了材料DIN 100Cr6的参数，并说明了我们的多机制模型的特征效应，如温度引起的应变软化、速率依赖和温度依赖以及SD效应。有限元模拟说明了切割过程的不同机制。
We develop a multi-mechanism model for strainrate- and temperature-dependent asymmetric plastic material behavior accompanied by phase transformations, which are important phenomena in steel production processes. To this end the well-known Johnson–Cook model is extended by the concept of weighting functions, and it is combined with a model of transformation-induced plasticity (TRIP) based on Leblond’s approach. The bulk model is formulated within a thermodynamic framework at large strains, and it will be specialized and applied to cutting processes in steel production. In this prototype situation we have: Transformation of the martensitic initial state into austenite, then retransformation of martensite. For incorporation of visco-plastic asymmetry two variations of the classical Johnson–Cook model are presented: In “Model A” we introduce a rate dependent flow factor with a rate independent yield function. In “Model B” we introduce a rate independent flow factor with a rate dependent yield function. In the examples parameters are identified for the material DIN 100Cr6, and we illustrate the characteristic effects of our multimechanism model, such as strain softening due to temperature, rate dependence and temperature dependence as well as the SD-effect. A finite-element simulation illustrates the different mechanisms for a cutting process.
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DOI：
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发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
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