基于GTN细观损伤模型的板料成形过程损伤分析

针对金属板料成形过程中的损伤破裂问题，基于Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤本构模型建立了相应的损伤力学有限元数值计算方法，将完全隐式应力更新算法与显式有限元计算相结合，并考虑了板料的塑性各向异性行为，通过用户自定义材料子程序VUMAT将损伤模型嵌入到有限元软件ABAQUS中。对AA5052-O铝合金板材圆杯拉深成形损伤破坏过程进行了数值模拟计算。分析了采用不同板坯大小时零件的破裂情况，并与实验进行了对比。结果表明：GTN损伤模型可以有效揭示金属板材的复杂损伤行为并预测破裂缺陷；随着板坯直径的增大，零件的破裂趋势也增大。