Investigación sobre la Prueba Cíclica de Tensión-Compresión de la Hoja de Aleación de Aluminio 2A11 y Su Aplicación en un Modelo de Endurecimiento Mixto
Autores: Chen, Guang; Zhao, Changcai; Shi, Haiwei; Zhu, Qingxing; Shen, Guoyi; Liu, Zheng; Wang, Chenyang; Chen, Duan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Aleación de aluminio
Modelado numérico
Modelo constitutivo
Simulación por elementos finitos
Endurecimiento mixto
Anisotropía del material
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
La creciente aplicación de aleaciones de aluminio, combinada con el aumento en la complejidad de los componentes, presenta nuevos desafíos para la modelización numérica de materiales en lámina. El modelo constitutivo de elasticidad-plasticidad del material es el factor más importante que afecta la precisión de la simulación por elementos finitos. El modelo constitutivo de endurecimiento mixto puede representar de manera más precisa las características reales de endurecimiento del proceso de deformación plástica del material, y la precisión de los parámetros relacionados con las propiedades del material en el modelo constitutivo afecta directamente la precisión de la simulación por elementos finitos. Basado en el criterio de fluencia anisotrópico de Hill48, combinado con el modelo de endurecimiento isotrópico de Voce y el modelo de endurecimiento cinemático no lineal de Armstrong-Frederic, se estableció un modelo constitutivo de endurecimiento mixto que considera la anisotropía del material y el efecto Bauschinger. Se realizó un análisis del experimento de tensión-compresión en la lámina utilizando el método de elementos finitos. Usando el modelo de elementos finitos, se determinó la geometría óptima de la muestra del experimento de tensión-compresión. La curva de tensión-deformación del ciclo de deformación de la lámina de aleación de aluminio 2A11 se obtuvo mediante una prueba de compresión-tensión cíclica, y los parámetros característicos del material en el modelo de endurecimiento mixto se determinaron con precisión. La fiabilidad y precisión del modelo constitutivo establecido de materiales de endurecimiento mixto anisotrópico se verificaron mediante la simulación por elementos finitos y al probar el problema de compresión-tensión cíclica, el problema de recuperación, y los problemas de la lámina en flexión, descarga y flexión inversa. El experimento de tensión-compresión es un método efectivo para obtener de manera directa y precisa los parámetros característicos de los materiales del modelo constitutivo.
Descripción
La creciente aplicación de aleaciones de aluminio, combinada con el aumento en la complejidad de los componentes, presenta nuevos desafíos para la modelización numérica de materiales en lámina. El modelo constitutivo de elasticidad-plasticidad del material es el factor más importante que afecta la precisión de la simulación por elementos finitos. El modelo constitutivo de endurecimiento mixto puede representar de manera más precisa las características reales de endurecimiento del proceso de deformación plástica del material, y la precisión de los parámetros relacionados con las propiedades del material en el modelo constitutivo afecta directamente la precisión de la simulación por elementos finitos. Basado en el criterio de fluencia anisotrópico de Hill48, combinado con el modelo de endurecimiento isotrópico de Voce y el modelo de endurecimiento cinemático no lineal de Armstrong-Frederic, se estableció un modelo constitutivo de endurecimiento mixto que considera la anisotropía del material y el efecto Bauschinger. Se realizó un análisis del experimento de tensión-compresión en la lámina utilizando el método de elementos finitos. Usando el modelo de elementos finitos, se determinó la geometría óptima de la muestra del experimento de tensión-compresión. La curva de tensión-deformación del ciclo de deformación de la lámina de aleación de aluminio 2A11 se obtuvo mediante una prueba de compresión-tensión cíclica, y los parámetros característicos del material en el modelo de endurecimiento mixto se determinaron con precisión. La fiabilidad y precisión del modelo constitutivo establecido de materiales de endurecimiento mixto anisotrópico se verificaron mediante la simulación por elementos finitos y al probar el problema de compresión-tensión cíclica, el problema de recuperación, y los problemas de la lámina en flexión, descarga y flexión inversa. El experimento de tensión-compresión es un método efectivo para obtener de manera directa y precisa los parámetros característicos de los materiales del modelo constitutivo.